资源简介

(共38张PPT)
1.能认识有用功、额外功和总功．
2.知道机械效率，会计算机械效率.
3.知道机械效率总是小于 ．
4.能认识提高机械效率的意义和途径．
1.实验探究：使用机械是否能省功
以动滑轮为例，比较直接对重物做的功与通过动滑轮对
重物做的功.
（1）如图甲所示，用弹簧测力计将钩码缓慢匀速提升一
定高度，将所测得的数据填入表格.
（2）如图乙所示，用弹簧测力计并借助一只动滑轮将同
样的钩码
缓慢匀速提升（应沿竖直方向）相同高度，将所测得的
数据填入表格.
（3）改变钩码的数量，即改变所挂钩码的重力，重复上
述测量，将实验数据填入表格.
实 验 序 号 钩码 所受 的重 力 钩码 上升 的高 度 未用动 滑轮时 弹簧测 力计示 数 使用动滑 轮时弹簧 测力计示 数 未用动 滑轮时 拉力做 的功 使用动
滑轮时
拉力做
的功
1 1 0.4 1 0.6 0.4 0.48
2 2 0.4 2 1.1 0.8 0.88
3 3 0.4 3 1.6 1.2 1.28
根据实验数据可知，未借助动滑轮时拉力做的功为
、、，借助动滑轮时拉力做的功为 、
、 .比较分析：未借助动滑轮时拉力做的功与
借助动滑轮时拉力做的功是不相等的，借助动滑轮时拉
力做的功多.
实验证明，使用机械做功时，由于机械的自重及摩擦等
因素的影响，需要额外多做一些功（不能省功）.
2.认识有用功、额外功和总功
定义 实例分析 相应公式
有用功 人们需要做 的功，也就 是“目的”功 用定滑轮提水上 楼，目的是提水， 则水重乘以提升的 高度就是有用功
定义 实例分析 相应公式
额外功 人们为达到 目的，并不 需要但又不 得不做的功 用定滑轮提水上 楼，克服桶重及摩 擦所做的功为额外 功 （忽略摩擦
时）
定义 实例分析 相应公式
总功 人们在达到 目的的过程 中实际做的 功 用定滑轮提水上楼 过程中，人所做的 功为总功
教材深挖
从人与机械的角度理解总功和有用功
一般来说,人借助机械对物体做功,人对机械做的功为总功,
而机械对物体做的功为有用功,故使用机械所做的有用功,
也可以理解为不使用任何机械为达到同样目的而直接对
物体所做的功.
方法技巧
区分有用功和额外功的方法
判断有用功、额外功要看做功的过程中,我们想达到的目
的是什么,实现这一目的所做的功就是有用功,目的之外的
功就是额外功.在判断时,要注意如果目的改变了,有用功和
额外功也要发生变化.
3.三种简单机械的有用功、额外功和总功的比较
杠杆 滑轮组 斜面
图 示 _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________
杠杆 滑轮组 斜面
有 用 功
杠杆 滑轮组 斜面
额 外 功 克服杠杆自 重、摩擦做 的功为 . 克服动滑轮重、绳重、 摩擦做的功为 . ； ②若不计绳重及摩擦， 克服摩擦做
的功为 .
;
杠杆 滑轮组 斜面
总 功
典例1 [ 宿迁中考改编 ] 小型起重机某次吊起重为
的物体，电动机的拉力为，用时 ，
使物体上升了 .则通过动滑轮( )
B
A.做的有用功为
B.拉力功率为
C.做的总功为
D.做的额外功为
[解析] 克服物重做的有用功
，A错误；使用
动滑轮时拉力作用点移动距离是物体上升高度的2倍，则
拉力做的总功 ，拉力的功
率 ，B正确，C错误；额外
功 ，
D错误.
1.机械效率
定义 物理学中，将有用功和总功之比叫做机械效率.用
“ ”表示
公式 （机械效率没有单位，通常用百
分率表示）
物理 意义 机械效率是标志机械做功性能好坏的物理量.机械
效率越高，做的有用功占总功的比例就越大，这
个机械的性能就越好
可变 性 机械效率不是固定不变的，机械效率反映的是机
械在一次做功过程中有用功和总功之比，同一机
械在不同的做功过程中，有用功不同，机械效率
可能不同
特点 使用机械时，不可避免地要做额外功，故任何机
械的机械效率都小于 .只有在理想情况下
机械效率才为
注意 机械效率的高低与是否省力、滑轮组绳子的绕
法、物体被提升的高度及速度等无关
2.机械效率与功率的比较
机械效率 功率
物理 意义 衡量机械性能的重要指标 表示物体做功的快慢
定义 有用功与总功之比 功与做功所用的时间
之比
公式
机械效率 功率
相关 因素 有用功、总功 功 、做功所用的时
间
单位 无单位，用百分率表示 瓦
3.三种简单机械的机械效率
（1）总功、有用功和额外功的计算方法
定义法 三者的关系 公式法
总功 或
定义法 三者的关系 公式法
有用功
定义法 三者的关系 公式法
额外功 （竖直匀速提 升）; （斜面）
（2）三种简单机械的机械效率的计算方法
装置图 公式 说明
杠杆 _______________________ 其中 为被提升物体
的重力， 为物体上
升的高度， 为拉
力， 为拉力作用点
移动的距离
装置图 公式 说明
滑 轮 组 竖 直 提 升 物 体 __________________ ； 其中 为被提升物体
的重力， 为动滑
轮重，为拉力，
为物体上升的高度，
为绳自由端移动的
距离， 为承担物重
的绳子段数
装置图 公式 说明
滑 轮 组 竖 直 提 升 物 体 __________________ 不计绳重、摩擦 其中 为被提升物体
的重力， 为动滑
轮重，为拉力，
为物体上升的高度，
为绳自由端移动的
距离， 为承担物重
的绳子段数
装置图 公式 说明
滑 轮 组 水 平 拉 物 体 ___________________________ 其中 为物体与水平
面间的摩擦力， 为
拉力， 为物体移动
的距离， 为绳自由
端移动的距离， 为
承担物体所受摩擦力
的绳子段数
装置图 公式 说明
斜面 ____________________________ 其中 为被拉物体的
重力， 为物体上升
的高度， 为拉力作
用点移动的距离，
为拉力， 为物体与
斜面间的摩擦力
4.影响滑轮组机械效率的因素与改进措施
影响因素 分析 改进措施（提高效率）
被提升物 体的重力 同一滑轮组，提升相 同高度时被提升物体 的重力越大，做的有 用功越多，机械效率 越高 在机械可承受范围内，
尽可能增加被提升物体
的重力
影响因素 分析 改进措施（提高效率）
动滑轮 的重力 有用功不变时，减小 提升动滑轮时做的额 外功，可提高机械效 率 改进滑轮结构，减轻滑
轮重力
影响因素 分析 改进措施（提高效率）
滑轮组自 身部件的 摩擦 机械自身部件间的摩 擦力越大，机械效率 越低 对机械进行保养，保持
良好的润滑，减小摩擦
典例2 [河南中考改编] 如图所示，在
的拉力 作用下，用滑轮组将重
为的货物匀速提升，在 内货
物竖直上升了 .不计绳重及滑轮上
的摩擦. 求：
（1）滑轮组做的有用功；
[答案]
[解析] 有用功是克服货物重力做的功，
.
（2）滑轮组的机械效率.
[答案]
[解析] 由图可知，动滑轮上承担物重的绳子段数 ，
绳子自由端移动的距离 ，总功
，滑轮组的机械效率
.

展开更多......

收起↑