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第 5节 机械效率
第1课时 认识机械效率
第十章 机械与人
1.了解什么是有用功、额外功和总功. （重点）
2.理解什么是机械效率.
3.会计算简单机械的机械效率.(难点）
学 习 目 标
新 课 引 入
小明家最近买了一处新楼房，家在三楼。想把洗手间、厨房装修一下，需把沙子运到三楼。请同学们根据需要，选择器械帮助小明家解决这个问题，看看哪个小组选的办法最好？
②人做功
①人做功
1.对沙子做功
2.对桶做功
3.克服自重做功
③人做功
1.对沙子做功
2.对桶做功
3.对动滑轮做功
必须做的，对我们有用的功
不需要的，但又不得不做的功
——有用功
——额外功
4.克服摩擦做功
1.对沙子做功
2.对桶做功
3.克服摩擦做功
新 课 讲 解
一、有用功和额外功
要提升沙，必须将动滑轮和口袋也提升，同时还要克服摩擦做功。这些功是对人们无用但又不得不做的功：额外功。
提升沙是目的，有利用价值，对沙做的功是对人们有用的功：有用功。
有用功和额外功之和等于总功。
W有=G沙h
W总= W有+ W额
W总=Fs
有用功、额外功、总功
理解机械的三种功
G
F
要提升G，同时必须将动滑轮也提升。这时，你要克服动滑轮重力和摩擦而额外做功，否则你不能完成任务。这部分功无利用价值而又不得不做的，是额外功
提升物体G是目的,有利用价值,是有用功
要实现目的，完成有用功,必须施加动力F对滑轮做功，动力所做的是
总功
如：用轮滑竖直向上
提升物体G
一个人用水桶从井里打水,有用功是什么？额外功是什么？
若桶掉在水中,把装有水的桶捞起来,则有用功又是什么？额外功又是什么？
对水做的功为有用功，对桶做的功为额外功。
对桶做的功为有用功，对水做的功为额外功。
想想议议
请分别计算出①③④三种情况下有用功、额外功和总功分别是多少？
人利用桶直接上楼做功
对沙子做功
对桶做功
W1 = 600 J
克服自重做功
总功 3120J
额外功2520 J
沙子重100 N,人体重400 N,动滑轮重10 N,桶重 20 N,口袋重 5 N,地面到三楼高 6 m.
W2 = 120 J
W3 = 2400 J
有用功600 J
对沙子做功
W1 = 600 J
对桶做功
对动滑轮做功
有用功600J
额外功180J
沙子重100 N，人体重400 N，动滑轮重10 N，桶重20 N，口袋重5 N，地面到三楼高6 m.
人利用滑轮拉桶做功
W2 = 120 J
W3 = 60 J
总功 780 J
对沙子做功
对口袋做功
对动滑轮做功
人利用滑轮拉口袋做功
沙子重100 N，人体重400 N，动滑轮重10 N，桶重20 N，口袋重5 N，地面到三楼高 6 m.
W1 = 600 J
W2 = 30 J
W3 = 60 J
有用功600J
额外功90J
总功 690 J
这种办法最好！
机械效率
1.定义：有用功跟总功的比值叫机械效率。
2.表达式:
因为机械效率是两个功的比值，因此没有单位。
二、机械效率
没有！因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。
1.有没有机械效率为100%的机械？为什么？
2.怎样才能提高机械的效率？
减少额外功
改进结构，使其合理、轻巧
经常保养、定时润滑
想一想
竖直放置的滑轮的机械效率
机械效率
定滑轮的机械效率
动滑轮的机械效率
滑轮组中若已知承担物重绳子的段数为n，则：
拓 展
滑轮组：50%～70%
起重机：40%～50%
一些机械的机械效率
抽水机：60%～80%
柴油机： 28%～40%
了 解
一台起重机将重3600 N的货物提高4 m.如果额外功是9600 J，起重机做的有用功是多少？总功是多少？机械效率是多少？
典 例
解:起重机提高物体的力等于物体的重力
F=G=3600 N
起重机提升重物所做的有用功
W有=Fh=Gh=3600 N×4 m=14400 J=1.44×104 J
起重机做的总功
W总=W有+ W额外=14400 J+9600 J=2.4×104 J
因此,起重机的机械效率
机械效率
有用功：人们需要的必须要做的功
公式：W有=Gh（竖直提升物体）
定义：有用功跟总功的比值叫做机械效率
公式：
额外功：人们不需要但又不得不做的功
公式： W额外=G’h（竖直提升物体）
总功：有用功与额外功的总和
公式：W总=Fs， W总=W有+ W额外
有用功、额外功和总功
课 堂 小 结
（机械效率总小于1）
B
当 堂 检 测
D
3.如图所示,工人师傅用250N的力将重400 N的物体匀速提升1 m,在此过程中滑轮组的机械效率是(　　)
A.80%　　　
B.62.5%
C.125%
D.20%
【解析】由题图可知,该滑轮组有2段绳子吊着物体,故s=2h=2×1m=2 m,F=250N,所以W总=Fs=250N×2 m=500 J。已知物体的重力和物体上升的高度:G=400N,h=1m,则W有=Gh=400N×1 m=400J,故
,故选A.
A
B
C
D
9.6
80%
1.2
再见

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