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(共23张PPT)
机械效率
直接提升物体
用滑轮提升物体
观察思考
使用机械提升物体与直接提升物体所做的功相同吗？
一、有用功和额外功
演示实验
　　图甲中拉力为2 N，提升10 cm，拉力做的功
W甲 = 2 N×0.1 m = 0.2 J
　　图乙中拉力为1.2 N，提升10 cm，绳端移动______，拉力做的功
20 cm
W乙 = 1.2 N×0.2 m = 0.24 J
一、有用功和额外功
演示实验
W甲 = 2 N×0.1 m = 0.2 J
W乙 = 1.2 N×0.2 m = 0.24 J
　　使用动滑轮虽然省力，但不能省功，还会多做功。
实验结论
（1）必须要做的功称为有用功，用W有表示。
例　用滑轮提升物体，物体上升需要做的功。
　　（2）除了有用功，因为其他因素多做的功称为额外功，用W额表示。　
例　用滑轮提升物体，提升动滑轮以及克服摩擦所做的功。
（3）有用功和额外功之和称为总功，用W总表示。
W总= W有+W额
一、有用功和额外功
打水
捞桶
例题　从井中打水时，对水所做的功是________，从井中捞桶时，对水所做的功是________；若两次都是同一个桶且两次都装满了水，则两次所做的有用功、总功和额外功当中，相同的是______。
有用功
额外功
总功
练习1　计算用四种方法把重100 N的沙子提升到三楼过程中所做的有用功、额外功和总功（不计轴摩擦）。
分析情景①：
对沙子做功
对桶做功
克服自重做功
有用功
额外功
①
②
③
④
桶重20 N　体重400 N　口袋重5 N　滑轮重10 N
W有 = 100 N×6 m = 600 J
W额1= 20 N×6 m = 120 J
W额2= 400 N×6 m = 2 400 J
W总 = W有+ W额1 +W额2 =3 120 J
练习1　计算用四种方法把重100 N的沙子提升到三楼过程中所做的有用功、额外功和总功（不计轴摩擦）。
有用功
额外功
分析情景②：
对沙子做功
对桶做功
W有 = 100 N×6 m = 600 J
W额 = 20 N×6 m = 120 J
W总 = W有+ W额 = 720 J
①
②
③
④
桶重20 N　体重400 N　口袋重5 N　滑轮重10 N
练习1　计算用四种方法把重100 N的沙子提升到三楼过程中所做的有用功、额外功和总功（不计轴摩擦）。
分析情景③：
对沙子做功
对桶做功
对动滑轮做功
有用功
额外功
W有 = 100 N×6 m = 600 J
W额1 = 20 N×6 m = 120 J
W额2 = 10 N×6 m = 60 J
W总 = W有 + W额1 +W额2 = 780 J
①
②
③
④
桶重20 N　体重400 N　口袋重5 N　滑轮重10 N
练习1　计算用四种方法把重100 N的沙子提升到三楼过程中所做的有用功、额外功和总功（不计轴摩擦）。
分析情景④：
对沙子做功
对口袋做功
对动滑轮做功
有用功
额外功
W有 = 100 N×6 m = 600 J
W额1 = 5 N×6 m = 30 J
W额2 = 10 N×6 m = 60 J
W总 = W有+ W额1 +W额2 = 690 J
①
②
③
④
桶重20 N　体重400 N　口袋重5 N　滑轮重10 N
①
②
③
④
桶重20 N　体重400 N　口袋重5 N　滑轮重10 N
分析情景①：
W有 = 600 J
W总 = 3 120J
分析情景②：
W有 = 600 J
W总 = 720 J
分析情景③：
W有 = 600 J
W总 = 780 J
分析情景④：
W有 = 600 J
W总 = 690 J
四种情景，哪种方法更好，
为什么？
第四种，做的额外功最少。
二、机械效率
在物理学中，将有用功和总功的比值叫机械效率。
使用机械做功时总有W有 ＜W总
η ＜ 1。
通常用η表示机械效率，有　　　　。
机械效率通常用百分数表示
1．认识机械效率
①
②
③
④
桶重20 N　体重400 N　口袋重5 N　滑轮重10 N
分析情景①：
W有 = 600 J
W总 = 3 120J
分析情景②：
W有 = 600 J
W总 = 720 J
分析情景③：
W有 = 600 J
W总 = 780 J
分析情景④：
W有 = 600 J
W总 = 690 J
四种情景中的机械效率分别为多大？
二、机械效率
2．测量滑轮组的机械效率
实验器材
滑轮
钩码
细绳
弹簧测力计
刻度尺
实验原理
s = nh
二、机械效率
2．测量滑轮组的机械效率
记录数据
实验
序号 钩码重G/N 提升高度h/m 有用功W有/N 拉力F/N 绳端移动距离s/m 总功
W总/N 机械
效率η
1
2
3
1.5 0.2 0.3 0.7 0.6 0.42 71%
3.0 0.2 0.6 1.2 0.6 0.72 83%
4.5 0.2 0.9 1.7 0.6 1.02 88%
同一滑轮组，提升重物越重，机械效率越高。
实验分析
若不计绳重及轴摩擦
W有 = G物h
W总 = G物h + G动h
　　对于同一滑轮组，机械效率只与被提升物体的重力有关，
与提升的高度无关。
二、机械效率
2．测量滑轮组的机械效率
二、机械效率
3．提高机械效率
　　（1）额外功一定时，应增大_______，如增大需要提升的物重。
　　（2）有用功一定时，可减小_______，如对机械保养、润滑，
以减小因摩擦所做的额外功。
有用功
额外功
二、机械效率
4．斜面的机械效率
G
G
l
F
h
W有 =
W总 =
Gh
Fl
练习2　如图所示，将一个重为4.5 N的物体用1.8 N的拉力沿斜面从底端匀速拉到顶端，斜面长1.2 m，高0.4 m，斜面对物体的摩擦力为0.3 N（物体大小可忽略），则下列说法正确的是（　　）
A．沿斜面向上的拉力0.3 N
B．有用功0.36 J，机械效率20%
C．有用功1.8 J，机械效率20%
D．总功2.16 J，机械效率83.3%
D
G = 4.5 N
F =1.8 N
0.4 m
1.2 m
Ff = 0.3 N
同一滑轮组的机械效率只与______________有关
1．有用功和额外功
2．机械效率
概念：有用功与总功的比值
公式：
有用功：
额外功：
总功：
为了达到目的，必须要做的功
有用功和额外功之和
影响滑轮组机械效率的因素
被提升的物重
没有用但不得不做的功
提高机械效率的方法
斜面的机械效率

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