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(共25张PPT)
物理 沪粤版
九年级上册
第十一章 机械功与机械能
11.3 如何提高机械效率
新课引入
新课讲授
随堂练习
课堂小结
新课引入
生活中我们常常会遇到“效率”这个词，利用机械帮助我们完成某项任务，也会涉及效率问题，这节课，我们就来学习机械效率。
新课讲授
什么是有用功与额外功
知识点1
1. 有用功：我们需要的、有价值的功，叫有用功，记作W有用。例如，在使用滑轮组时，提升重物所做的功。
2. 总功：动力对机械做的功，叫总功，记作W总。例如，在使用滑轮组时，绳子自由端拉力所做的功。
3. 额外功
（1）定义：对人们既无利用价值又不得不做的功，叫额外功，记作W额外。
（2）额外功产生的主要原因
①提升物体时，克服机械自重、容器自重等所做的功。
②克服机械的摩擦所做的功。
区分有用功、额外功的关键是看做功过程中的目的是什么。同一做功过程，目的不同，功的性质可能不同。
点拨
在提水过程中，对桶做的功是额外功，无价值但不得不做，对水做的功是有用功。
若水桶掉入井中，在捞桶的过程中，对桶做的功是有用功，对水做的功是额外功。
4. 在实际使用机械做功时，总功应等于有用功与额外功之和，即W总=W有用+W额外。由于存在额外功，即W额外>0，因此，总功必定大于有用功，即W总>W有用。
1. 定义：在物理学中，把有用功W有用与总功W总的比值，叫机械效率。
2. 公式：如果用 η 表示机械效率，那么η = ×100%，机械效率常用百分率来表示。
3. 对机械效率的理解
（1）由于额外功不可避免，有用功总是小于总功，所以任何实际机械的机械效率η都小于1。
什么是机械效率
知识点2
（2）根据 η = ×100% 可知，当 W有用 一定时，W额外越大，η 越小；W额外一定时，W有用越大，η 越大。
（3）机械效率的高低并不决定使用机械是省力还是费力，效率高只说明有用功在总功里所占的比例大。省力还是费力是指使用机械时所用动力的大小，机械效率高并不一定省力。
（4）机械效率不是机械的一种固定性能，在完成不同任务的过程中，同一个机械的机械效率可能不同。
使用机械或省力，或省距离，但使用任何机械都不能省功；使用机械要多做额外功，比直接用手效率更低。
测量滑轮组的机械效率
1. 实验步骤
（1）组装一个如右图所示的滑轮组，并用它来提升重物。
（2）用弹簧测力计测出钩码的重力 G。安装好滑轮组后，先在细绳与定滑轮相切处用色笔在细绳上做个记号，再匀速拉动弹簧测力计，提升2个钩码，此时弹簧测力计的示数即为拉力 F。
（3）用刻度尺量出钩码上升的高度 h 以及细绳色点到与定滑轮相切处的距离，这个距离就是细绳自由端通过的距离 s。
（4）用 η =×100% = ×100% 算出滑轮组工作时的机械效率。
（5）改变物重，重复进行实验。
2. 实验结论：滑轮组的机械效率与所提重物有关，使用同一滑轮组提升不同重物时，重物越重，机械效率越高。
3. 改变动滑轮的重力，重复上述实验。
4. 实验结论：在提起同样重的物体时，动滑轮越重、摩擦力越大，滑轮组的机械效率越小。
影响滑轮组机械效率的因素
摩擦、绳重（轮与轴及轮与绳之间）
（减小摩擦可以减少额外功，提高机械效率）
如：加强机械运动部位的润滑、采用轻质细绳
物重
（物重增加，机械效率提高）
动滑轮重
（动滑轮重减小，机械效率提高）
机械效率与功率的区别
几种简单机械的机械效率
知识点3
1.杠杆
有用功：
总功：
机械效率：
2. 滑轮组竖放（不计绳重、摩擦）
有用功： 额外功：
总功：
机械效率：
3.滑轮组横放（不计绳重）
有用功：
总功：
机械效率：
4.斜面
有用功：
额外功：
总功：
机械效率：
课堂小结
随堂练习1
D
随堂练习2
省力
70%
随堂练习3
C
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