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(共46张PPT)
1.能结合实例认识有用功、额外功、总功以及它们之间的
关系.
2.知道机械效率，了解机械效率总小于1及没有单位的原因.
3.会利用公式 进行有关计算.
4.会分析影响机械效率的因素，指出提高机械效率的方法.
1.现象探究：用不同的方式做功
目的 把重的沙子运上 高的三楼 方式 直接用桶提 上去 用动滑轮和桶 拉上去 用动滑轮和口
袋拉上去
图示 ____________________ ______________ ____________
各部分 的重力 体重、桶重、口袋重 、动滑轮 重、沙子重 运沙子 的功
无用 的功
探究 归纳 采用不同的方式做功都可以达到把沙子运上3
楼的目的，但是用不同的方式所做的无用功
是不同的
2.有用功、额外功、总功
概念 举例或说明
有用功 为了达到某 一目的而必 须做的功 运沙子上楼，克服沙子重力做
的功
概念 举例或说明
额外功 并非我们需 要但又不得 不做的功 运沙子时，沙子要装在桶或口
袋里，桶或口袋要由人或通过
动滑轮提到楼上，克服桶或口
袋、人或动滑轮重力做的功
总功 有用功加上 额外功是总 共做的功 运沙子上楼的过程中，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
（1）一般来说,人借助机械对物体做功,人对机械做的功
称为总功,通常用计算为人作用在机械上的力,
为力作用点移动的距离.
（2）机械对物体做的功为有用功,通常用
（利用机械沿竖直方向提升重物）或
（利用机械沿水平方向匀速移动物体）计算.
典例1 [ 渭南期中 ] 清晨，河畔聚集了很多钓鱼爱好
者，若某位师傅不小心把水桶弄进水里，捞出桶时发现
桶里带了些水.在打捞水桶的过程中，对水所做的功是
______功，对桶所做的功是______功，对水和桶做的功
是____功.（均选填“有用”“额外”或“总”）
额外
有用
总
3.杠杆和滑轮（组）做功的比较
杠杆 滑轮（组）
______________________________________________________ ______________________________
若不计绳重及
摩擦：
典例2 [ 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
2.功、功率和机械效率的比较
物理 量 意义 定义 符 号 公式 单 位 说明
功 做功,即 能量的 转化 力与物体在 力的方向上 移动的距离 的乘积 （1）功率大
小由功和时
间共同决定,
单独强调任
物理 量 意义 定义 符 号 公式 单 位 说明
功率 表示物 体做功 的快慢 功与做功所 用时间之比 何一方面都
是错误的.
物理 量 意义 定义 符 号 公式 单 位 说明
机械 效率 有用功 在总功 中所占 的比例 有用功与 总功的比 值 无 （2）功率
和机械效率
是两个不同
的物理量,它
们之间没有
直接关系
3.杠杆和滑轮组的机械效率
装置图 计算公式
杠杆 _______________________________________________
装置图 计算公式
滑 轮 组 竖直提 升物体 ______________________ ①涉及绳子的段数
时：
；
装置图 计算公式
滑 轮 组 竖直提 升物体 ______________________ ②不计绳重、摩擦：
装置图 计算公式
滑 轮 组 水平匀 速拉物 体 _____________________________________________
典例3 [ 无锡中考 ] 如图所示，用滑轮组匀
速提升重为的物体，拉力为 ，物体
升高的高度为 ，不计绳重和摩擦，则在此过
程中，下列说法正确的是( )
D
A.总功为 B.动滑轮重为
C.绳端移动的距离为 D.滑轮组的机械效率为
[解析] 由题图可知，滑轮组中绳子的有效段数
，则绳子自由端移动的距离
.拉力做的总功
不计绳重和摩擦，
则绳子自由端的拉力 ,可得动滑轮的重力
滑轮组做
的有用功 ，滑轮组的机
械效率 .
4.测量滑轮组的机械效率
（1）测量滑轮组的机械效率
实验 思路 要想测量滑轮组的机械效率，就要想办法找出使
用滑轮组工作时的有用功和总功，然后求出二者
的比值.
实验 思路 （1）组装一个滑轮组，使用该滑轮组提升重物，
测出重物的重力和被提升的高度，可计算出有用
功；测出绳端拉力的大小和移动的距离，可计算
出总功，进而可计算出机械效率.换用不同重物，
可比较提升不同重物时的机械效率.
实验 思路 （2）换用较重的动滑轮，组装和（1）相同的滑
轮组，使用该滑轮组分别提起和（1）相同的重
物，比较和（1）提起相同重物时的机械效率.
实验器材：刻度尺、钩码、弹簧测力计、滑轮、
长约 的细绳、铁架台等
实验 过程 ______________________
（1）用弹簧测力计测出钩码
所受的重力 并填入表格.
（2）按照图甲组装滑轮组,分别记下钩码和绳端
（弹簧测力计挂钩底部）的位置（目的是测量 和
）.
实验 过程 （3）如图乙所示,匀速缓慢拉动弹簧测力计,使钩
码升高,从弹簧测力计上读出拉力 的值,用刻度尺
测出钩码提升的高度和绳端移动的距离 ,将这三
个量填入表格中.
（4）利用公式计算出有用功、总功 、机
械效率 并填入表格中.
（5）改变钩码的数量,重复上面的实验
（多次实验，获得普遍规律）.
实验 过程 （6）换用较重的动滑轮组成滑轮组，重复（2）
步,将实验数据记入表格
____________________________________________________________________________________________________
实验 分析 （1）由1、2、3（或4、5、6）三次实验可知,使
用同一滑轮组,提升的钩码越重,其机械效率越高.
（2）由1、4（或2、5或3、6）两次实验可知,使
用两个动滑轮重力不同的滑轮组提升相同的钩码
升高相同高度,做的有用功相同,动滑轮较重的滑轮
组所做的额外功多,机械效率低
实验 结论 （1）使用同一滑轮组提升重力不同的物体时,机
械效率不同,被提升的物体越重,机械效率越高.
（2）使用不同的滑轮组提升同一物体时,升高相
同的高度,动滑轮较重的滑轮组的机械效率较低
交流 反思 （1）测量绳子自由端移动距离 和重物上升高度
的小技巧
①测量绳子自由端移动的距离时,可在绳子某处做
一带色标记,记下绳子上的标记所对应刻度尺上的
刻度线位置,绳子移动后记下标记所对应刻度尺上
的刻度线位置,两次所记刻度线位置间的距离为 .
交流 反思 ②测量重物上升的高度时,可采用与测量 时类似
的方法.记下初始时重物底面所对应的刻度尺上的
刻度线位置,提升重物后记下重物底面所对应的刻
度尺上的刻度线位置,两次所记刻度线位置间的距
离为 .
交流 反思 （2）无刻度尺求机械效率
对于某一滑轮组来说,、与绳子段数 之间存在
的关系为 ,代入机械效率公式后有
,可以看出对于某一确定的滑轮组来说,用实验的
办法求机械效率时可以不用测和 ，只需测出拉
力和物重 也可计算出机械效率.
交流 反思 （3）滑轮组的机械效率与是否省力、绕线方式、
物体被提升的高度及速度等无关
（2）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 额外功不变时,被提升物体 的重力越大,做的有用功越 多,机械效率越大 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
自重
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4 [ 常州期中 ] 某实验小组在测滑轮组机械效率
的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示.
实验次数 1 2 3
钩码所受重力 4 4 6
钩码上升高度 0.1 0.1 0.1
绳端拉力 1.8 1.6 2.2
绳端移动距离 0.3 0.4
机械效率
（1）实验中应沿竖直方向______拉动弹
簧测力计.
匀速
[解析] 实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧
测力计,以保证拉力大小恒定.
（2）通过表中数据可分析出第2次实验是用图____
（选填“甲”或“乙”）所示装置做的.
乙
[解析] 由第2次实验数据可知, ,说明承担物重的绳子
段数为4,由图示滑轮组可知,实验使用的是图乙所示装置.
（3）分析第1次实验和第2次实验的数据可得出结论：使
用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多
（动滑轮的质量越大）,滑轮组的机械效率______
（选填“越高”“不变”或“越低”）.
越低
[解析] 由表中第1次实验和第2次实验的数据可知,使用不
同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多
（动滑轮的质量越大）,滑轮组的机械效率越低.
（4）该小组同学用第2次实验中使用的装置做第3次实验,
表中第3次实验中绳端移动距离 漏记,但仍然能计算出第3
次的机械效率,则_______精确到 .
[解析] 第3次实验使用图乙所示装置,则第3次实验中绳端
移动距离 ,机械效率
.
典例5 [ 威海期末 ] 《物原》记载：
“史佚始作辘轳.”如图，人们借助辘轳从井中汲水时，转
动摇把，使绳子在轴筒上不断叠绕，从而将水桶从井中
提出.以下方法可以提高辘轳机械效率的是 ( )
A
A.增大桶内的水量 B.增大水桶的重力
C.增大转动的速度 D.使用更粗的绳子
[解析] 根据可知， 增大桶内
的水量，有用功会变大，机械效率会变大； 增大水
桶的重力或使用更粗的绳子，在水的重力不变的情况下，
有用功不变，额外功变大，机械效率会变小； 增大
转动的速度不会改变机械效率的大小.

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