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沪科版八年级下第十章 第5节
机械效率
①人做功
1.对沙子做功
2.对空桶做功
3.克服自身重力做功
②人做功
1.对沙子做功
2.对空桶做功
3.克服摩擦力做功
③人做功
1.对沙子做功
2.对空桶做功
3.克服摩擦力做功
额外功
在做有用功的同时，人们不需要但又不得不做的功，叫做额外功。
有用功
我们要做的，必须做的功，叫做有用功。
实现目的而做的功
克服机械自身的重力和摩擦等而做的功
有用功加额外功是总共做的功，叫总功。
即：W总=W有用+W额外
总 功
动力对机械所做的功
G
F
提升重物是目的，是有用功。
要达到目的，完成有用功，必须施加力 F 对滑轮做功，是总功。
提升重物，要克服滑轮重力和
摩擦而额外做功，否则不能完成任务。这个功不是目的而又不得不做，是额外功。
例如：滑轮
重点微视
二、机械效率(η)
1.定义：有用功跟总功的比值。
2.公式：
×100%
机械效率用百分数表示，没有单位
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。
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．做的额外功一定时,总功越少,机械效率越高
下面说法中是否正确
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%，另外的55％是额外功。
高效探究
二、机械效率(η)
滑轮组：50%～70%
抽水机：60%～80%
柴油机： 28%～40%
二、机械效率(η)
因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于1
小明最终选择用如图滑轮组把这袋沙子搬上了楼，滑轮组的机械效率多大呢？
对谁做的是有用功？
对谁做的是总功？
学以致用
v
G
F
h
s
三、测量滑轮组的机械效率
实验原理
实验器材
注意事项
弹簧测力计、刻度尺、
铁架台、滑轮、细线、钩码。
竖直向上，缓慢拉动测力计。
实验探究
滑轮组的机械效率
G/N h/m F/N s/m W有/J W总/J η
1
2
3
F
实验1 保持动滑轮重一定，改变钩码重力
结论：动滑轮重一定，物重越大，机械效率越高。
G/N h/m F/N s/m W有/J W总/J η
1
2
实验2 保持钩码重力一定，改变动滑轮重。
结论：物重一定，动滑轮越重，机械效率低。
F
F
结论：1、动滑轮重一定时,物重越大，机械效率越高。
2、物重一定时，动滑轮越重，机械效率低。
①增加物体重力
②减小动滑轮重力
③加润滑油
三、测量滑轮组的机械效率？
提高滑轮组机械效率的方法：
4、在使用同一机械时尽可能增大有用功，如增加每次提升重物的重力。
四、如何提高机械效率
1、减小机械自重，改进机械的结构使它更合理、更轻巧
2、 减小机械间的摩擦等来减小额外功。
3、加强机械运动部位的润滑,在使用中按
照技术规程经常保养，使机械处于良好状态
实验 序号 钩码 重/N 钩码上升 的高度/m 绳端的 拉力/N 绳端移动 的距离/m 机械效
率/%
1 4 0.1 1.8 0.3 74.1
2 6 0.1 2.4 0.3
某实验小组利用如图10－5－3所示的装置测滑轮组机械效率，记录数据如下表：
(1)实验时，应沿竖直方向________拉动弹簧测力计。
(2)第2次实验中，拉力做的总功是________J，滑轮组做的有用功是________J，滑轮组的机械效率η＝________(结果保留一位小数)。
(3)由记录数据分析，两次机械效率不同的主要原因是________________。
匀速
0.72
0.6
83.3%
钩码重不同
　例3 在“测量动滑轮机械效率”的实验中，小明用如图11－5－3所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量，正确操作，实验数据如下：
实验 序号 钩码重 G/N 钩码上升 高度h/cm 拉力 F/N 绳端移动的 距离s/cm 机械效率
① 1.0 20.0 0.7 40.0
② 2.0 20.0 1.2 40.0
③ 3.0 20.0 1.7 40.0
(1)实验时，用手________________拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的钩码缓缓上升。(2)第①次实验测得动滑轮的机械效率为________。(3)第③次实验时，钩码上升的速度为0.05 m/s，则拉力的功率为________W。(4)由表中实验数据分析可知，同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
增大
竖直向上匀速
71.4%
0.17
增大
竖直向上匀速
71.4%
0.17
2．物理兴趣小组在测量滑轮组机械效率实验中，利用如图15－3所示的滑轮组进行了4次测量，测得的数据如下表所示。
次数 钩码所受的 重力G/N 钩码被提升 高度h/m 拉力 F/N 绳端移动 距离s/m 机械效
率η/%
1 1 0.1 0.7 0.3 47.6
2 1 0.2 0.7 0.6 47.6
3 2 0.1 1.1 0.3 60.6
4 4 0.1 2.0 0.3
（1）实验中应竖直向上________拉动弹簧测力计。
(2)第4次实验测得的机械效率为________%。
(3)比较________两次实验，小组同学发现：同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度无关；比较第3、4次实验数据可知，同一滑轮组，________________越大，机械效率越高。第4次拉力做的额外功与第3次相比________(选填“增大”“减小”或“不变”)，由此可见，机械效率提高的原因是：___ __________________________________________________________________
有用功增大比额外功增大得多得多，从而使有用功在总功中所占的比值增大
缓慢
66.7
1、2
　所提升钩码的重力
增大
例2 利用如图10－5－2所示的滑轮组，将重为350 N的物体竖直向上匀速提起0.2 m，人拉绳的力为250 N，求：
(1)人做的有用功、总功和额外功。(2)滑轮组此时的机械效率。
(3)不计绳重和摩擦，动滑轮重是多少。
[
答案
]
(1)W
有
＝
Gh
＝
350
N
×
0.2
m
＝
70
J
；
s
＝
2h
＝
2×0.2
m
＝
0.4
m
，
W
总
＝
Fs
＝
250
N
×
0.4
m
＝
100
J
；
W
额
＝
W
总
－
W
有
＝
100
J
－
70
J
＝
30
J
。
(2)η
＝
W
有
W
总
×
100%
＝
70
J
100
J
×
100%
＝
70
%
。
(3)
方法一：不计绳重和摩擦
，
G
动
＝
nF
－
G
物
＝
2×250
N
－
350
N
＝
150
N
。
方法二：不计绳重和摩擦
，
W
额
＝
G
动
h
，
G
动
＝
W
额
h
＝
30
J
0.2
m
＝
150
N
。
如果忽略绳重和摩擦，但不忽略轮重：
动滑轮上绳子段数为n
F
G
1、竖直放置的滑轮：
重点微视
五、滑轮机械效率
滑轮组：
2、水平放置的滑轮：
重点微视
五、滑轮机械效率
滑轮组：
F拉
W有=Fs=fs
W总=Fs
F
f
重点微视
六、杠杆机械效率
s
W有=Gh
W总=F s
重点微视
七、斜面机械效率
F拉
W有=G h
W总=F s
斜面的额外功从何而来？
斜面摩擦力做功生热
有用功等于总功，机械效率为1！
如果斜面光滑会如何？
使用斜面时，其机械效率跟什么因素有关？
高效探究
七、斜面机械效率
斜面越陡，越光滑，机械效率越高
h
s

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