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(共22张PPT)
11.3 如何提高机械效率
第十一章 机械功与机械能
2023年7月10日至16日
节能降碳 你我同行
创新科技 绿色低碳
使用机械能省功吗？
观察与思考
如图所示的两种机械做功的情况中，哪些功是我们需要的有用功？哪些功是不得不做的功？
（a）用滑轮组提起重物
（b）利用挖掘机挖掘、搬运泥土
1．有用功（W有用）：我们需要的有价值的功。
2．额外功（W额外）：对人们既无利用价值又不得不做的功。
3．总功（W总）：动力对机械所做的功。
4．总功等于有用功与额外功之和，即W总=W有用+W额外。
5. W总＞W有用
一、有用功、额外功和总功
使用机械
消耗能源
如何衡量机械的优劣？
效率
二、机械效率
在物理学中，把有用功W有用与总功W总的比值叫做机械效率。
用η表示机械效率
机械效率是表征机械性能的重要指标。
（1）机械效率的单位是什么？
（2）机械效率的数值会等于或大于1吗？为什么？
机械效率是一个比值，没有单位
不能。因为使用机械总有额外功
观察与思考
活动：测算滑轮组的机械效率
选择器材，组装一个如图所示的滑轮组，并用它来提升重物G。
实验目的：
测量滑轮组的机械效率
实验原理：
实验内容：
（1）滑轮组工作时的有用功怎样计算？需要测量哪些物理量？
（2）滑轮组的额外功是怎样产生的，是否便于测量？
（3）有其他简便的方法测算总功吗？需要测量哪些物理量？
（4）为了求出滑轮组的有用功和总功，从而计算滑轮组工作时的机
械效率，除滑轮组外，实验中还需要哪些测量器材？
观察与思考
注意事项
（1）钩码上升的高度h，可用竖直放置在钩码旁的刻度尺读
出，以钩码的下端为标准读数。
（2）拉力F的大小由弹簧测力计的示数读出，要竖直向上匀
速拉动弹簧测力计时读数，弹簧不要和外壳摩擦。
（3）测量细绳自由端通过的距离s时，可事先在细绳自由端
上作一标记，再拉弹簧测力计，用滑轮组提升重物。用
刻度尺量出钩码上升的高度后，再量出细绳标记移动
的距离，就是细绳自由端通过的距离s。
记录数据
1、用同一滑轮组提升不同重物时的机械效率相同吗？为什么？
2、还有什么因素会影响滑轮组的机械效率？
交流与评估
活动：影响滑轮组机械效率的因素
猜想：
与G物、G绳、G动、f、h、n有关
实验原理：
设计实验：
影响 因素 实验 序号 G物/N h/m W有用/J F/N s/m W总/J η
注意控制变量
1、什么因素会影响滑轮组的机械效率？
交流与评估
（1）、滑轮组的机械效率与滑轮轴摩擦、动滑轮重、物重、绳重有关。
（2）、滑轮组的机械效率与物体被提升的高度、绳子的绕法无关。
（3）、同一滑轮组，物重越大，机械效率越高。不同滑轮组，物重一定，动滑轮越重、绳子越重、摩擦越大，机械效率越低。
2、如何提高滑轮组的机械效率？
交流与评估
增加物重、减少机械自重、定时保养润滑
50%~70%
观察与思考
起重机的机械效率是40%~60%
一些机械的机械效率
水泵：60%~80%
蒸汽机的效率：6%~15%
课堂小结
一、什么是有用功、额外功和总功
1.有用功：我们需要的、有价值的功，叫作有用功。
2.额外功：把无利用价值而又不得不做的功，叫做额外功。
3.总功：有用功和额外功之和是总功。
二、什么是机械效率
1.概念：有用功与总功的比值。
2.公式：η＝（W有用/W总）×100﹪
功率与机械效率的区别
1.功率是指物体在单位时间内所做的功，即功率是表示做功快慢的物理量。
2.有用功在总功中所占的比例叫机械效率。
3.功率和机械效率是描述机械的两种不同性能，两者间没有必然联系。
观察与思考
课堂练习
判断对错
（1）有用功越多，机械效率越高 （ ）
（2）额外功越少，机械效率越高 （ ）
（3）物体做功越慢，机械效率越低 （ ）
（4）做总功越多，机械效率越低 （ ）
（5）做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高（ ）
（6）做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高（ ）
（7）利用现代科学技术，机械效率可以等于1 （ ）
（8）有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高（ ）
×
×
×
×
√
√
×
√
课堂练习
利用如图所示的滑轮组，在F=80N的拉力作用下，将一个重为180N的物体匀速举高1m，绳重、摩擦不计。求：
（1）W总=？
（2）W有用=？
（3）W额外=
（4）η=
（5） G动=
G
F
.
（1） W总= 240J
（2） W有用= 180J
（3） W额外= 60J
（4） η = 75％
（5） G动=60N

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