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第十二章
第３节
机械效率
复习提问：
1、功的两个必要因素：
一是作用在物体上的力。 二是物体在力的方向上通
过的距离。
2、功的计算公式：
W=F·S
W=G·h
或
一个人用水桶从井里打水,都对谁做了功？对谁做的功是我们的目的，是有用的？对谁做的是没有用的功
　　对水做了功，对桶做了功。对水做功是我们的目的，是有用的功，对桶做功不是我们的目的，对我们而言是没有用的功，但为了打水又不得不对桶做功。
为了实现目标而必须要做的功，用 表示。
1、有用功：
W有用
2、额外功：
在实现目标时，人们不需要但又不得不做的功，用 表示。
W额
3、总功：
有用功加上额外功就是总共做的功，用 表示。
W总
W总 = W有用 + W额
点评
G
F
有用功实质：是不用机械而直接用手做的功，总功实质是使用机械时拉力所做的功。
W有=Gh W总=Fs
W有小于W总,所以使用任何机械都不省功
请计算出有用功、额外功和总功分别是多少？
1
2
3
1
2
3
对沙子做功
对桶做功
克服重力做功
对沙子做功
对桶做功
对滑轮做功
对沙子做功
对口袋做功
对滑轮做功
600J
2520J
600J
180J
600J
90J
3120J
780J
690J
若桶掉在水中,把装满水的桶捞起来,则有用功又是什么？额外功又是什么？
对桶做的功为有用功，对水做的功为额外功。
所谓的有用功额外功是相对于我们的目的而言。
在你从井中提水的过程中，你的愿望是让有用功在总功中占的比例大一些呢？
还是让额外功在总功中占的比例大一些呢？
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。
一、机械效率：
　1．定义：有用功跟总功的比值。
　2．公式：
　3．用百分数表示。总小于1。η没有单位
起重机的机械效率是45%，它表示什么意思？
使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是45%，也可以说有用功在总功中所占的百分比是45%，另外的55％是额外功。
3、理解机械效率的含义：
离心式水泵60%－80%
柴油机28%－37%
起重机40%－50%
汽油机 22%－27%
生活中一些机械的机械效率
没有！
有没有机械效率为100%的机械？为什么？
使用任何机械都不可避免地要做额外功，
因此，有用功总是小于总功，而
所以η总是小于1。
绳重、绳与滑轮之间的摩擦
动滑轮重、绳重、绳与滑轮之间的摩擦
机械自重和摩擦
使用机械时产生额外功的原因：
机械自重和摩擦
使用机械时产生额外功的原因：
杠杆的自重、杠杆与支点之间的摩擦
物体与斜面间的摩擦
“议一议”：
1、对于同一个机械，如果使用情况不同，机械效率相同吗？有何特点呢？ 为什么？
不相同。
对于同一个机械，机械的自重和摩擦不变，所以机械的额外功不变
所挂的重物越大，有用功越多，则有用功所占的比例越大
所以，对于同一个机械，所挂的重物越大，机械效率越高
3、你认为如何才能提高机械的机械效率？
“议一议”：
2、对于不同的机械，如果所挂的重物相同，那么机械效率会相同吗？为什么？
机械对外所做的有用功一定时，机械本身的重力和摩擦越小，额外功就越小，则有用功所占的比例越大
所以，对于不同的机械，如果所挂的重物相同，机械本身的重力和摩擦越小，机械效率越高。
提高机械效率 的方法
2、改进机械的结构，减小机械自重
1、减小机械间的摩擦力。
　　例如：动滑轮太重，使滑轮组机械效率很低，换用较轻滑轮就可提高其机械效率。
例如：加强机械运动部位的润滑.
1、 增加物重。
如何提高机械效率
增大有用功所占的比例：额外功一定时，增加有用功
减小额外功所占的比例：有用功一定时，减小额外功
G
F
G
F
1、使用下面的两个滑轮组，提升相同的重物，提升相同的高度，哪个机械效率大？
动滑轮个数较少，自重轻，绳子股数少，摩擦也小，额外功较少
动滑轮个数较多，绳子股数多，额外功较多
将相同重物提升相同
高度，做有用功相同
检测练习
故左边的机械效率大
用杠杆来提升重物：
W有用＝
W总＝
h
F
s
G物
F s
（h——重物提升的高度
s——动力F 移动的距离）
G物h
用斜面来提升重物：
W有用＝
W总＝
W总=W有用
即：FS =G物h
h
G物
F
S
F
G物
G物h
F S
若斜面光滑:
（h——重物提升的高度
S——重物在斜面上移动的距离）
此外，斜面的机械效率还与斜面的粗糙程度有关：
在斜面的倾斜程度相同时，斜面越光滑，机械效率越高。
在 的情况下，斜面越倾斜，越 ，机械效率 。
粗糙程度相同
越高
不省力
知识拓展
竖直滑轮组的机械效率：
F
＝
Ｇh
Fnh
＝
G
nF
用滑轮组来提升重物：
W有用＝
W总＝
G物h
F s
水平滑轮组的机械效率
克服摩擦力做功（拉动物体水平运动）
F摩 S物
=
F拉S绳
—
—
=
f摩
F拉n
W有用=
W总=
f摩 S物 拉动物体时
克服摩擦力做的功
F拉S 绳 拉动物体时
拉力所做的功
1、用向上来提升重物：
F
G
S
h
F
G
h
F
s
G物
=
Gh
FS
—
G
F阻
F
2、用滑轮组水平拉动重物：
W有用＝
W总＝
（n——动滑轮的绳子段数
s物 ——重物水平移动的距离）
F阻s物
F 拉s绳
注意
1、机械效率高并不等于省力越多。只是表示 W有用在W总中所占的份额大
2、机械效率高并不等于功率大。
机械效率是指有用功在总功中所占的比例大小，而功率是指做功的快慢。与功率的大小无关, 也不能说做的功多。
机械效率高≠做功多≠做功快
3、使用机械不但不省功，反而费功。
但使用机械可省力或省距离或方便操作。
1、请你判断：下面说法中是否正确？
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，机械效率越高（ ）
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．机械效率越高，越省力（ ）
√
√
×
×
×
×
×
知识小结
一、机械的三种功：
有用功——有利用价值的功。
总功——动力对机械所做的功。
额外功——对人们无利用价值而又不得不做的功。
二、机械效率：
1、定义：有用功与总功的比值。
2、公式讨论：

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