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第 1 课时
，表示事物某一方面的优劣。
种子的发芽率
树的成活率
“率”=
有用量
总量
，表示事物某一方面的优劣。
油烟净化率
工作效率
“率”=
有用量
总量
人把一桶水从1楼提到3楼。
1.有用功：
做功目的：把水提上3楼
做功事件：
（对目的对象做的功）
对人们有用且必须做的功。
对水做功 ；
对桶做功 。
克服自身重力做功 。
2.额外功：
（对非目的对象做的功）
对人们不需要但又不得不做的功。
有用功
额外功
桶掉水中,把装有水的桶捞起来,有用功是___________，额外功是___________，
人用水桶从井里提水,有用功是___________，额外功是__________。
对水做的功
对桶做的功
对水做的功
对桶做的功
1.有用功：
（对目的对象做的功）
对人们有用且必须做的功。
2.额外功：
（对非目的对象做的功）
对人们不需要但又不得不做的功。
3.总功：
有用功和(所有)额外功之和。
人把一桶水从1楼提到3楼。
做功目的：把水提上3楼
做功事件：
对水做功 ；
对桶做功 。
克服自身重力做功 。
有用功
额外功
3.总功：
有用功和(所有)额外功之和。
有用功：
额外功：
总功：
若不计绳重和摩擦，
利用机械做功时，研究对象是机械。
3.总功：
有用功和(所有)额外功之和。
若不计动滑轮重、绳重，
利用机械做功时，研究对象是机械。
3.总功：
有用功和(所有)额外功之和。
0
1
2
3
4
5
N
0
1
2
3
4
5
物体被匀速拉到斜面顶端。
克服做功为0。
利用机械做功时，研究对象是机械。
当水平匀速拉动时，h=0,
沙子重:G沙=100 N
人重:G人= 400 N
滑轮重:G动= 10 N
桶重: G桶= 20 N
口袋重: G袋= 5 N
楼层高:h0= 3m
3.总功：
有用功和(所有)额外功之和。
要把重 100 N 的沙子运上三楼,
从做功利用率看，哪种办法最优？
三楼
二楼
一楼
有用功：
对桶做功：
W1 = 600 J
克服自重做功：
总功 3120J
额外功2520 J
W2 = 120 J
W3 = 2400 J
人提沙子做功
3.总功：
有用功和(所有)额外功之和。
沙子重:G沙=100 N
人重:G人= 400 N
滑轮重:G动= 10 N
桶重: G桶= 20 N
口袋重: G袋= 5 N
楼层高:h0= 3m
有用功：
W1 = 600 J
对桶做功
对动滑轮做功
额外功180J
W2 = 120 J
W3 = 60 J
总功 780 J
拉滑轮利用桶做功
3.总功：
有用功和(所有)额外功之和。
沙子重:G沙=100 N
人重:G人= 400 N
滑轮重:G动= 10 N
桶重: G桶= 20 N
口袋重: G袋= 5 N
楼层高:h0= 3m
有用功：
对口袋做功：
对动滑轮做功：
W1 = 600 J
W2 = 30 J
W3 = 60 J
额外功90J
总功 690 J
这种办法最好！
拉滑轮利用口袋做功
3.总功：
有用功和(所有)额外功之和。
沙子重:G沙=100 N
人重:G人= 400 N
滑轮重:G动= 10 N
桶重: G桶= 20 N
口袋重: G袋= 5 N
楼层高:h0= 3m
1.定义：
用百分数表示，没有单位。
有用功跟总功的比值。
表示有用功占总功的比例，
2.物理意义：　　　　　　　　　　
60%
60%
40%
高
若起重机的机械效率是60%，表示所做有用功跟总功的比是 。所做的有用功在总功中占有 ，额外功占 。有用功所占总功的比例越大，机械效率越 。
常见机械的效率
滑轮组 50%—70%
起重机 40%—50%
抽水机 60%—80%
离心式水泵 60%－80%
1.定义：
用百分数表示，没有单位。
有用功跟总功的比值。
表示有用功占总功的比例，
2.物理意义：　　　　　　　　　　
3.定义式：　　　　　　　　　　
或　　　　　　　　　　
W额外＞0，W总＞W有用　，所以，η＜1
W额外＝0，W总＝W有用 ， 所以，η＝1
（1）理想状态，忽略机械自重和摩擦。
（2）实际状态，要克服机械自重和摩擦做额外功。
4.推导式：　　　　　　　　　　
或　　　　　　　　　　
第 2 课时
3.定义式：　　　　　　　　　　
或　　　　　　　　　　
W额外＞0，W总＞W有用　，所以，η＜1
W额外＝0，W总＝W有用 ， 所以，η＝1
（1）理想状态，忽略机械自重和摩擦。
（2）实际状态，要克服机械自重和摩擦做额外功。
4.推导式：　　　　　　　　　　
或　　　　　　　　　　
1. 原理：
弹簧测力计、
竖直向上，缓慢匀速拉动弹簧测力计。
2. 器材：
3.注意事项：
刻度尺、
铁架台、滑轮、细线、钩码。
4.研究方法：
控制变量法：
G/N h/m F/N s/m W有/J W总/J η
1
2
3
（1）保持动滑轮重一定，改变钩码重力。
4.过程：
动滑轮重一定,物重越大，机械效率______。
结论1：
越高
（2）保持钩码重力一定，改变动滑轮重。
G/N h/m F/N s/m W有/J W总/J
1
2
4.过程：
物重一定，动滑轮越重，机械效率______。
结论2：
越低
甲
乙
（1）动滑轮重一定，物重越大，机械效率越_______。
（3）摩擦、绳重越大，机械效率越_______
（2）物重一定，动滑轮重越重，机械效率越_______。
5.影响滑轮组机械效率的因素
高
低
低
甲
乙
6.影响机械效率的因素和提高机械效率的方法:
（1）影响机械效率的因素
A.减轻机械自重
B.减小摩擦力
D.增加提升的物重。
C.减轻绳重
（2）提高机械效率的方法
A.机械的自重、摩擦、绳重
B.提升的物体重力
1. 研究对象是滑轮组，而不是物体。
2.竖直安装的滑轮组的机械效率
推导一：
推导二：
滑轮组的机械效率只与物重和动滑轮重有关，与绳子段数等其它因素无关；重物越重，动滑轮越轻，机械效率越高。
4.水平安装的滑轮组的机械效率。
（不计滑轮重、绳重）
额外功是克服滑轮组内各组件之间的摩擦做功。
总功：拉力 F 做功。
有用功：克服物体重力 G 做功。
额外功：克服摩擦力 f 做功。
摩擦力和拉力、重力的关系。
0
1
2
3
4
5
N
0
1
2
3
4
5
物体被匀速拉到斜面顶端。
1.机械效率：
或：
0
1
2
3
4
5
N
0
1
2
3
4
5
物体被匀速拉到斜面顶端。
2.摩擦力和拉力的关系：
因为，
所以，
0
1
2
3
4
5
N
0
1
2
3
4
5
物体被匀速拉到斜面顶端。
3.拉力和重力的关系：
因为，
所以，
若斜面光滑，则η=1，得：
利用斜面可省力，但要费距离。
0
1
2
3
4
5
N
0
1
2
3
4
5
物体被匀速拉到斜面顶端。
使用任何机械时，人们所做的功，都不会少于（大于或等于）不用机械时所做的功，也就是使用任何机械都不省功。
因为，
所以，
有用功：
对人们有用的必须要做的功
并非需要但又不得不做的功
有用功与额外功的总和
有用功跟总功的比值叫做机械效率
机械效率总小于1
机械效率
额外功：
总功：
如图所示，水平桌面上放一个重400 N的物体，水平拉力F的大小为40 N，若不计绳、滑轮的重力及摩擦，当物体以0.5 m/s的速度匀速移动时，物体与桌面之间的摩擦力和绳子自由端移动的速度分别为(　 　)
A．40 N　1 m/s
B．80 N　2 m/s
C．80 N　1 m/s
D．200 N　2 m/s
C
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.机械效率越高，越省力（ ）
关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（　　）
A．机械的功率越大，做功越多
B．机械的功率越大，做功越快
C．机械的功率越大，机械的机械效率越高
D．机械的机械效率越高，机械越省力
B
如图，用动滑轮和杠杆，把同一个钩码分别提升相同的高度，以下判断一定正确的是（　　）
A．两个测力计的示数相同
B．两套机械做的有用功相等
C．测力计的拉力做的总功相等
D．两套机械的机械效率相等
B
两个滑轮按图所示的方式组合，用5N的拉力F拉动绳端，使物体在5s内水平向左匀速滑动1m，物体与地面间的摩擦力为9N．下列选项正确的是（　　）
A．A是定滑轮，B是动滑轮
B．拉力F做的功为5J
C．拉力F的功率为1.8W
D．滑轮组的机械效率为90%
D
小聪用滑轮组拉动水平地面上重为500N的物体A，使它匀速前进2m，地面对它的摩擦力为150N，小聪施加的拉力F＝100N（忽略绳重和滑轮重），则滑轮组做的有用功为_______J，滑轮组的机械效率为________。
300
75%
救援车工作原理如图所示，对钢绳的拉力F=2.5×103 N 时，小车A恰能匀速缓慢地沿斜面上升。小车A的质量为 1t，斜面高为 2m，斜面长为 5m（不计车长、钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，g＝10 N/kg）在小车A由水平路面被拖上救援车的过程中，钢绳所做的有用功为__________J，整个装置的机械效率为______，小车A与斜面间的摩擦力大小为_______Ｎ。　 　　　　　　
2×104
80%
1×103
在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行两次实验，实验数据如下表：
⑴此实验所用滑轮的个数至少是____个，其中动滑轮有_____个。
⑵第一次实验测得滑轮组的机械效率为________，第二次实验时滑轮组的机械效率______第一次的机械效率（选填“大于”“小于”或“等于”）
次数 钩码重/N 钩码上升高度/cm 弹簧测力计示数/N 弹簧测力计移动距离/cm
1 2 10 0.8 40
2 5 5 1.5 20
3
2
62.5%
大于

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