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(共22张PPT)
第四节　机械效率
使用动滑轮能省功吗？
使用动滑轮不能省功，还要多做功
名称 拉力F(牛) F移动的距离S(米) 利用机械做的功
手
动滑轮
G
G/2
2h
G*h
h
G*h
必须做的功
不需要的，但又不得不做的功
为达到目的，人们必须做的功
人们不需要但又不得不做的功
有用功与额外功的总和
一、有用功、额外功、总功
有用功：
W有
额外功 ：
三者关系 W总=W有+W额
总功 ：
★用水桶从井中提水时，所做的有用功是
，额外功是 ，总
功是 ；
★如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来
的桶里带了一些水，有用功是 ，
额外功是 ，总功是 。
提水做的功
提桶做的功
拉力所做的功
拉力所做的功
提桶做的功
提水做的功
机械效率是有用功跟总功的比值
二、机械效率
1、表达式：
2、η的特点:
（1）无单位
（3）总小于1
（2）一般用百分数表示
洪山嘴中学詹振亚
洪山嘴中学詹振亚
3、对机械效率的理解
（3）机械效率与是否省力、功率大小、提升高度、
做功的多少 关。
如：某起重机的机械效率是60%
（1）使用该起重机提升重物时，所做的有用功跟总功
的比是 。
（2）也可以说，使用该起重机提升重物时，所做的有
用功在总功中占有 ，额外功占 。
（4）有用功所占总功的比例越大，机械效率越 。
你知道下面这些物体的机械效率吗？
水泵
起重机
汽油机
柴油机
滑轮组
60%－80%
40%－50%
20%－30%
30%－50%
50%－80%
洪山嘴中学詹振亚
洪山嘴中学詹振亚
4、影响机械效率的因素和提高机械效率的方法:
（1）影响机械效率的因素:
A、减轻机械自重
B、减小摩擦力
D、增加提升的物重。
C、减轻绳重
（2）提高机械效率的方法:
A、机械的自重、摩擦、绳重
B、提升的物体重力
请你判断：下面说法中是否正确？
1．有用功越多，机械效率越高（ ）
2．额外功越少，机械效率越高（ ）
3．物体做功越慢，机械效率越低（ ）
4．做总功越多，机械效率越低（ ）
5．做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高（ ）
6．做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高（ ）
7．机械效率越高，越省力（ ）
√
√
×
×
×
×
×
随堂小练习
*
三、机械效率的公式
1、 W有＝Gh
2 ， W总＝FS
提升物体:
例1:用一动滑轮将重200N的砂子提到9m高的脚手架上，所用力是120N，求有用功、总功、机械效率各是多少？
解：
练习：工 人 师 傅 用 如 图 所 示 的 滑 轮 组 ， 将 重 为 800 N 的 物 体 缓 慢 匀 速 竖 直 提 升 3 m ， 人 对 绳 端 的 拉 力F 为500N，不 计 绳 重 和 滑 轮 转 轴 处 的 摩 擦，则（　　）
A．绳子自由端移动的距离为9 m
B．动滑轮的重力为200 N
C．人通过滑轮组做的有用功为1500 J
D．滑轮组的机械效率为53.3%
B
三、机械效率的公式
1、 W有＝fS物
2 、W总＝FS
水平拉动：
例2、如图所示：若物重500N， 物体受到 的摩擦力为重力的0.2倍，在120N的拉力作用下物体以0.2m/s的速度匀速运动5s，求：
1、有用功
2、总功
3、机械效率
练习：用如图所示的滑轮组拉动水平地面上重1 000 N的物体A,使物体A在4 s内匀速前进了4 m,物体A受到地面的摩擦力f=300 N,所用拉力F=120 N,忽略绳重、滑轮重及绳与滑轮间的摩擦。下列说法中正确的是 (　　)
D
A.绳子自由端在4 s内移动了8 m
B.物体A重力做功的功率为1 000 W
C.物体A克服摩擦力做的功为480 J
D.滑轮组的机械效率约为83.3%
3、如何测量总功?
1、如何测量有用功?
4、实验中需要测量哪些物理量?
W总= Fs
W有用 = Gh
G、h、F、s
2、额外功来自哪里?
要克服物体与斜面之间的摩擦力做功 W额=fs
注意：匀速拉动，且拉力要与斜面平行；
知识拓展
F
G
练习：工人师傅要将质量100kg的木箱搬到1.5m高的车厢里，他将一块5m长的长板搁在地面与车厢之间构成斜面，然后站在车上用400N的拉力在10s内将物体从斜面底端匀速拉到车厢里，如图所示，（g=10N/kg）求：
（1）工人所做的有用功；
（2）工人做功的功率；
（3）斜面的机械效率
解：（1）木箱的重力 G=mg=100kg×10N/kg=1000N，
工人师傅对木箱做的有用功：W有用=Gh=1000N×1.5m=1500J；

（2）拉力做的总功
W总=Fs=400N×5m=2000J．
拉力做功的功率为


（3）斜面的机械效率：
机械效率： 有用功跟总功的比值
小结：
公式：
η的特点:
（1）无单位
（3）总小于1
（2）一般用百分数表示
W总＝W有用＋ W额外
判断：下面说法中是否正确
1. 做功多的机械，机械效率高
2．做总功越多，机械效率越低
3．做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高
4．做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高
5．用不同的滑轮组，做的有用功相同时，机械效率一定相同
6．因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于1
7．做的额外功一定时，总功越少，机械效率越高
8．有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高．
机械效率高的机械省功
机械效率高的机械有用功占总功比值大
练习：用滑轮组把720牛重的货物提高10米，若滑轮组的机械效率是60%，求有用功、总功和额外功。
解：W有＝Gh＝720N×10m＝7200J
=7200J/60％＝12000J
W额=W总－W有＝12000J－7200J=4800J
答：略
(共23张PPT)
测滑轮组的机械效率
*
【实验目的】

1．学习安装滑轮组。

2．学习测滑轮组的机械效率。

3．分析得出影响滑轮组机械效率的因素。
【实验原理】
讨论：
为得出滑轮组的机械效率，为此需要测出哪些物理量？每个量怎样测量？
需要测量的量是：
1,物重;
2,绳子自由端的拉力;
3,物体上升的高度;
4,绳子自由端移动的距离。
用弹簧测力计测钩码的重力G
用弹簧测力计测拉力F
用刻度尺测也钩码上升的高度（h）
用刻度尺测出细绳自由端通过的距离（s）
刻度尺、钩码、弹簧秤、滑轮组、铁架台、长约2m的细绳。
实验器材：
实验：
测滑轮组机械效率.flv
*
实验步骤：
1、照课本图，把滑轮组和刻度尺安装好，测出钩码G的值，并记录表中。
2、匀速竖直拉动弹簧测力计，使钩码G上升，读出弹簧测力计所示拉力F的值 ，从刻度尺读出钩码升高的距离h和弹簧测力计移动的距离S，记录数据在表格中。
斜着拉动弹簧测力计.mp4
实验步骤：
照本图，把滑轮组和刻度尺安装好，测出钩码G的值，并记录表中。
匀速竖直拉动弹簧测力计，使钩码G上升，读出弹簧测力计所示拉力F的值 ，从刻度尺读出钩码升高的距离h和弹簧测力计移动的距离S，记录数据在表格中。
分别算出有用功和总功、机械效率。记录结果。
结论：
同一个滑轮组，物重越大，机械效率越高。
影响滑轮组机械效率的因素:
1、滑轮组轮与轴及轮与绳之间的摩擦
（减小摩擦可以减少额外功，提高机械效率）
2 、所提升的物重
（物重增加，机械效率也提高）
3、动滑轮的自重
（减少动滑轮的重力，机械效率也提高）
测斜面的机械效率
F
F
h
S
G
【实验原理】
器材：
长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺
⑵实验过程：
①测量小木块的重力G ，记录数据；
②把小木块用弹簧秤沿斜面匀速向上拉；分别记录拉力F、木块沿斜面移动的距离S、木块上升的高度h。
(3)记录表格：
斜面倾斜程度 木块重量
G/N 斜面高度
h/m 拉力
F/N 斜面长
s/m 有用功
W有/J 总功
W总/J 机械效率
较缓 10 0.2 3.8 0.83


(3)
(2)
测斜面的机械效率.mpg
(3)记录表格：
斜面倾斜程度 木块重量
G/N 斜面高度
h/m 拉力
F/N 斜面长
s/m 有用功
W有/J 总功
W总/J 机械效率
较缓 10 0.2 3.8 0.83
较陡 10 0.2 4.8 0.55
很陡 10 0.2 6 0.38
(4)分析与论证：
结论：斜面越陡，越不省力，机械效率越高。
斜面倾斜程度 木块重量
G/N 斜面高度
h/m 拉力
F/N 斜面长
s/m 有用功
W有/J 总功
W总/J 机械效率
较缓 10 0.2 3.8 0.83 2 3.15 63%
较陡 10 0.2 4.8 0.55 2 2.64 76%
很陡 10 0.2 6 0.38 2 2.28 88%

（5）注意事项：
①要匀速拉动物体。
②拉力要与斜面平行。
③及时记录数据。
探究斜面的机械效率与斜面的光滑程度的关系：
结论：
斜面的机械效率与斜面倾斜程度、表面粗糙程度有关
斜面材料 小车重量
G/N 斜面高度 h/m 拉力
F/N 斜面长 s/m 有用功W有/J 总功W总/J 机械
效率
木板
木板
毛巾
影响斜面机械效率的因素

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