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第十一章 机械与功
11.4 机械效率
课前预习
1.对人们有用的功叫做_________。
2.并非我们需要但又不得不做的功叫做__________。
3.总功：有用功加额外功
公式：_________________
4.机械效率：
① 有用功跟总功的比值。
②公式：______________
③ 有用功总_______总功，所以机械效率总小于1 ，通常用 百分数表示。
④提高机械效率的方法：____________、______________。
有用功
额外功
W总=W有用＋W额
减小机械自重
减小机件间的摩擦
小于
小明和小聪要把重100N的沙子运上三楼，图中画出了三种办法，哪种办法最好，哪种办法最不好，为什么？
观察：做功的不同方法
知识归纳
【例题】甲同学用水桶从井里提水，乙同学用绳把掉在井中的水桶捞上来，水桶里带了一些水，关于两同学所做有用功、额外功的说法正确的是(　　)
A.甲提水桶对水做的功是有用功
B.乙提水桶对水做的功是有用功
C.甲提水桶对桶做的功是额外功
D.乙提水桶对桶做的功是额外功
AC
知识归纳
活动：计算机械效率
在图11-4-2的三种不同做功方式中，我们已经计算出有用功、额外功和总功。下面我们来算算三种不同方式的机械效率。
【例题】起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3m，而它的电动机所做的功是3.4x104J，起重机的机械效率是多少？
g取10N/kg。
解：起重机匀速提升重物所用的力与物体所受的重力大小相等
起重机提升重物所做的功是有用功为：
起重机的电动机所做的功是总功为：
因此，起重机的机械效率为：
实验探究：测量滑轮组的机械效率
1.实验原理 ：
2.实验器材：
3.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，匀速拉动测力计。
4.实验过程
2.不同滑轮组，机械效率一般不同，相同质地的滑轮组动
滑轮个数越多, 机械效率越低.
1.同一滑轮组，机械效率随提升物体的重力增大而增大。
5.实验结论：
注意：用滑轮组提升物体时，滑轮组的机械效率与
物体的重、绳重及动滑轮的自重、机械间的摩
擦等因素有关；而与滑轮组的绕法以及被提升
的高度无关。
如何提高机械效率？
1. 改进机械的结构，使它更合理，更轻巧。
例如：动滑轮太重，使得滑轮组机械效率很低，换用较轻滑轮就可提高其机械效率。
2. 减小机械间的摩擦力。
例如：加强机械运动部位的润滑。
3. 增大物体的重量。（在绳子所能承担力的范围内)
在额外功不变的情况下增大有用功。
随堂检测
1.亮亮和体重较大的爸爸帮助邻居各扛一袋质量为5kg的大米，从一楼爬到三楼，爸爸用时较短。则亮亮与爸爸所做的(　　)
A.有用功相等 B.总功相等
C.总功率相等 D.有用功和总功的比值相等
2.甲乙两种机械的机械效率分别是80%和65%，则下列说法正确的是(　　)
A.使用甲机械省力
B.使用甲机械做功快
C.在相同的时间内，使用甲机械完成的功多
D.乙机械的额外功在总功中占的比例大
3.下列做法，不能够改变滑轮组机械效率的是( )
A. 改变提升重物的高度
B. 用体积相等的塑料动滑轮代替铸铁动滑轮
C. 提升更重的物体
D. 给定滑轮加润滑油
4.如图所示，质量为2 kg的物体A在滑轮组的拉动下，沿水平地面以0.3 m /s的速度做匀速直线运动．已知A与地面间的摩擦力为12 N，弹簧测力计的拉力F为5 N．不计滑轮组、绳子、弹簧测力计的重力．若A匀速运动4 s，则此过程中( )
A. 物体A的重力做功24 J；
B. 弹簧测力计移动2.4 m
C. 拉力F做功的功率是1.5 W；
D. 滑轮组的机械效率是80%
5.A受摩擦力为300 N,拉力F为120 N,向前运动4m，忽略绳与滑轮之间的摩擦，以下正确的是（ ）
A. 绳子自由端移动了8 m
B. 重力做功的功率为1 000 W
C. 物体A克服摩擦做功480 J
D. 机械效率为83.3％
6.如图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6 N。
（1）实验时要竖直向上_____拉动弹簧测力计，由图可知
拉力大小为_______N，若钩码上升的高度为8cm,则弹簧测力
计向上移动______cm,该滑轮组的机械效率
为______。
（2）若仅增加钩码的个数，该滑轮组的机
械效率将______（选填：“增大”、“减小”
或“不变”）
匀速
2.4
24
83.3%
增大
7.测定滑轮组的机械效率，除了需要动滑轮、定滑轮、铁架台和钩码外，还需要 、 和 ;
（1）测机械效率依据的公式是 _________;
（2）填写实验记录表格中缺少的数据。
（3）提升相同的砝码时，若增加动滑轮的个数，机械效率将 。（选填“增大”“不变”或“减小”）
细绳
弹簧测力计
刻度尺
0.84
1.2
70%
减小
8.一台起重机将重6000N的建筑材料提升10m高的楼房上，做的额外功是40000J，总功是多少？机械效率是多少？
解：起重机做的有用功为：
起重机做的总功：
起重机的机械效率：
W有＝Gh =6000N×10m=6×104J
W总=W有用+W额=60000J+40000J=1×105J

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