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(共27张PPT)
第3节　机械效率
第十二章　简单机械
一、有用功、额外功和总功
课堂探究
实验
（1）如图甲，用弹簧测力计将钩码缓慢地提升一定高度，计算拉力所做的功。
使用动滑轮是否省功
（2）如图乙，用弹簧测力计并借助一个动滑轮将同样的钩码缓慢地提升相同的高度，再次计算拉力所做的功。
G/N h/m W直/J F/N s/m W机/J
0.49 0.1 0.049 0.37 0.2 0.074
实验结果
有用功
总功
实验结果表明，尽管使用动滑轮会省力，但由于滑轮本身所受的重力以及摩擦等因素的影响，我们要多做功。
即使用任何机械都不省功。
使用机械时，对物体所做的有用的功。
有用功
使用机械时，人们额外需要做的功。
额外功
有用功与额外功的总和。
总 功
三种功
W总=W有用+W额外
例 题
1.关于机械效率的说法中正确的是（ ）
A．越省力的机械，效率越高
B．做有用功越多的机械，效率越高
C．做相同的功，额外功的值越小，则机械效率一定越高
D．做功越快的机械，机械效率越高
C
2.如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，摩擦力可以忽略不计，在物体匀速上升的过程中（　 ）
A.甲图省力，机械效率甲图大
B.甲图省力，机械效率一样大
C.乙图省力，机械效率乙图大
D.乙图省力，机械效率一样大
B
测量机械效率
课堂探究
F
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。
沿 方向 拉动弹簧测力计
（沿竖直方向 拉动弹簧测力计）
竖直
匀速
缓慢
实验时拉力的方向应尽量_____________，且应在钩码____________的过程中读取拉力的大小。
竖直向上
匀速移动
注意事项：
实验过程
G/N h/m F/N s/m W有/J W总/J
1
2
3
F
实验1：保持动滑轮重一定，改变钩码重力，重复上面的实验。
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
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
如何提高机械效率 ？
实验中，是否可以使弹簧测力计静止时进行读数？
①增加被提升的物重。
②减小动滑轮的重。
③减小滑轮与绳之间的摩擦。
所测拉力减小（因为没有摩擦力），机械效率增大，不能代表使用机械时的机械效率。
探究：影响斜面机械效率的因素
实验时沿斜面匀速拉动木块，并在拉动中读出拉力的大小。
实验次数 斜面倾斜程度 斜面材料 木块重力G/N 斜面高度h/m 有用功W有/J 拉力F/N 斜面长度s/m 总功W总/J 机械效率
1 较缓 木板 1 0.1 0.1 0.2 0.7 0.14 71.4%
2 较陡 木板 1 0.17 0.17 0.3 0.7 0.21 81%
3 陡 木板 1 0.24 0.24 0.4 0.7 0.24 85.7%
4 棉布 1 0.24 0.24 0.5 0.7 0.35 68.6%
5 毛巾 1 0.24 0.24 0.6 0.7 0.42 57.1%
【实验数据】
1. 斜面的粗糙程度有关：同一斜面，拉同一物体，斜面越粗糙，拉力越大，效率越低。
2. 斜面的倾斜程度有关：粗糙程度相同，拉同一物体，斜面越陡（倾角越大），拉力越大，效率越高。
【结论】
课堂小结
机械效率
机械效率
有用功和额外功
额外功：为了达到工作目的，不得不做的功
定义：有用功跟总功的比值
有用功：为了达到工作目的，必须做的功
总功：动力所做的所有功
W总 = W有 + W额
公式： 总小于 1
( 1 )第1次实验时,使钩码匀速升高0.2 m所用的时间为2 s,则作用在绳子自由端的拉力F的功率为　0.12　W;
( 2 )第2次实验时,测得该动滑轮的机械效率约为　90.9%　( 结果保留到0.1% );
( 3 )提高动滑轮机械效率的办法除了增加所提升的物体( 钩码 )的重量,还可以减轻动滑轮的重量。如图所示,若两次提升同一物体,第1次所用的动滑轮重为G1时,动滑轮的机械效率为75%,第2次所用的动滑轮重为G2时,动滑轮的机械效率为90%,则G1与G2之比为　3∶1　( 不计绳重及摩擦 )。

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