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(共17张PPT)
第3节 机械效率
1. 能结合实例分析什么是有用功、额外功和总功；
2.能说出机械效率的含义，知道机械效率是小于1的。能利用机械
效率公式进行简单的计算；
3. 通过实验了解滑轮组机械效率的高低与物体重力的大小有关。
实验研究：功的原理
明确三种功
有用功和额外功
机械效率
建立概念
实验测量
分析论证
拓展应用
机械效率是衡量机械性能的重要指标，也是学习其他效率，比如热机效率的基础，具有十分重要的现实意义。
1.有用功和额外功
（1）用水桶从井中提水，对哪个物体做的功是有用功？对哪个物体做的功是额外功？
生活情境入手，认识有用功、总功、额外功等。
（2）打捞掉到井里的水桶，捞上的桶里带了一些水。对哪个物体做的功是有用功？对哪个物体做的功是额外功？
提示：从工作目的出发，分析有用功和额外功。对比之后，学生会对有用功和额外功的含义有比较明确的认识。
1.有用功和额外功
实验：使用动滑轮提升重物是否省功？
直接提升物体做功，与使用机械提升物体做功相同吗？
提出问题
01
G/N h/m F/N s/m W直/J W机/J
1.有用功和额外功
实验：使用动滑轮提升重物是否省功？
提出问题
01
G/N h/m F/N s/m W直/J W机/J
2 0.1 1.2 0.2 0.2 0.24
进行实验
02
按照甲、乙两图进行实验，注意弹簧测力计竖直向上缓慢拉动。
直接提升物体做功，与使用机械提升物体做功相同吗？
1.有用功和额外功
实验：使用动滑轮提升重物是否省功？
提出问题
01
进行实验
02
03
分析论证
04
交流评估
按照甲乙两图进行实验，注意弹簧测力计竖直向上缓慢拉动。
计算两次拉力所做的功，分析得出：利用动滑轮提升重物比直接用手提重物并不省功。
利用动滑轮提升重物多做的功源于哪里？
直接提升物体做功，与使用机械提升物体做功相同吗？
2.机械效率
在使用机械工作时，有用功在总功中所占份额越多越好。
它反映了机械的一种性能，物理学中表示为机械效率。
定义：有用功跟总功的比值。
　公式：
理解：η用百分数表示，总小于1。
有用功
总功
η= ——
W有
W总
额外功来源：动滑轮重、绳重、轮轴摩擦等
2.机械效率
有用功
额外功来源：轮重、绳重、机械臂重、摩擦等
思考：起重机的效率为什么这么低？
起重机 40%~50% 抽水机 60%~80%
实验1 测量滑轮组的机械效率
1. 实验原理：
2. 实验器材：
弹簧测力计、刻度尺、铁架台、滑轮、细线、钩码。
设计实验方案：
1. 怎样测滑轮组机械效率？
2. 需要测量哪些物理量？
3. 测量这些物理量需要哪些仪器？
4. 怎样测量所需要的物理量？
5. 如何记录实验数据？
实验1 测量滑轮组的机械效率
G物 / N h/cm F/N s/m η
s
h
操作中要注意：
1. 竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计。
2.运动过程中读取测力计的示数。
3. 标记好重物端、自由端的起始位置，用刻度尺测出h、s。
4.改变钩码的数量，再做两次实验，对比有什么发现？（钩码质量差异要大）
实验2 影响滑轮组机械效率的影响因素
结论：用同一滑轮组提升重物时，被提升的物体越重，机械效率越高。
思考：滑轮组的机械效率还跟什么因素有关？
实验2 探究滑轮组机械效率高低的影响因素
物体重力相同时，滑轮组机械效率跟动滑轮重力的关系
不改变物重
换动滑轮（一个塑料一个铝制品）
或者在原动滑轮上吸个磁扣（重力不能太小）
自变量
因变量
控制变量
G动 / N G物 / N h/cm F/N s/m η
实验2 探究滑轮组机械效率高低的影响因素
绕线方式 G物 / N h/cm F/N s/m η
同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组机械效率跟绕线方式是否有关
提示：学生往往把机械效率的高低跟机械省力多少混为一谈，误认为机械越省力其机械效率越高。导致认为滑轮组机械效率跟绕线方式有关，建议让学生通过实验去检验自己的观点。
教材87页：
提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要意义。提高机械效率的主要办法是改进结构，使它更合理、更轻巧。在使用中按照技术规程经常保养，是机械处于良好的状态，对于保持和提高机械效率也有重要作用。
拓展：其他简单机械
提示：明确机械效率的含义，可以计算各种机械的效率。（对于能力强的学生）
杠杆
滑轮
F
s
F
s
斜面
s
F
η= ——
W有
W总
= ———
Gh
Fs
T1、T2：考查对机械效率的理解，有用功、总功、额外功的关系，提高机械效率的手段。
T3: 考查在新情景中分析机械效率的能力，找对有用功、总功，分析额外功的来源。
T4: 机械效率和功率的综合

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