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(共24張PPT)
第3章
能量的轉(zhuǎn)化與守恒
第3課時(shí) 機(jī)械效率
第4節(jié) 簡(jiǎn)單機(jī)械
一、有用功、額外功、總功
有用功W有用：為了達(dá)到目的而必須要做的功
額外功W額外：利用機(jī)械時(shí)，人們不得不額外做的功
總功W總：有用功與額外功之和，即
W總=W有用+W額外
注：通?？偣χ笇?duì)機(jī)械所施加的動(dòng)力所做的功
W總=Fs
W有=G物h
W額=fs或=G動(dòng)h
動(dòng)力
繩子通過(guò)的距離
一個(gè)人用水桶從井里打水，有用功是什么？額外功是什么？
對(duì)水做的功為有用功，對(duì)桶做的功為額外功。
對(duì)桶做的功為有用功，對(duì)水做的功為額外功。
想一想
若桶掉到水中，把裝滿(mǎn)水的桶撈起來(lái)，則有用功又是什么？額外功又是什么？
二、機(jī)械效率
有用
總
W
W
=
η
×100%
1.有用功跟總功的比值叫做機(jī)械效率
由于存在額外功，有用功總小于總功，機(jī)械效率總小于1 。
思考：機(jī)械效率會(huì)大于１嗎？為什么？
機(jī)械效率一般用百分?jǐn)?shù)表示，沒(méi)有單位
起重機(jī)的機(jī)械效率是50%，表示什么意思？
使用起重機(jī)提升重物時(shí)所做的有用功跟總功的比值是50%。
一般情況下：
滑輪組的機(jī)械效率為50%~70%
起重機(jī)的機(jī)械效率為40%~50%
抽水機(jī)的機(jī)械效率為60%~80%
機(jī)械效率也可以反映機(jī)械工作時(shí)能量的利用率。
2.對(duì)機(jī)械效率的理解
（1）機(jī)械效率由有用功和總功決定，它表示的是有用功占總功的比例，不能反映有用功或總功的多少。
（2）機(jī)械效率總是小于1，這是因?yàn)槭褂萌魏螜C(jī)械都不可避免地要做額外功，所以有用功總是小于總功。
（3）機(jī)械效率不是固定不變的，機(jī)械效率反映的是機(jī)械在一次做功的過(guò)程中有用功跟總功的比值，同一機(jī)械在不同的做功過(guò)程中，機(jī)械效率往往會(huì)不同。
（4）機(jī)械效率的高低與是否省力、具體做功的多少、物體被提升的高度等無(wú)關(guān)。
（5）機(jī)械效率是表征機(jī)械性能的重要指標(biāo)。機(jī)械效率越高，機(jī)械的性能越好。
判斷：下列說(shuō)法中是否正確？
1.做功多的機(jī)械，機(jī)械效率高。
2.做總功越多，機(jī)械效率越低。
3.做相同的有用功，額外功越少，機(jī)械效率越高。
4.做相同的總功時(shí)，有用功越多，機(jī)械效率越高。
5.用不同的滑輪組，做的有用功相同時(shí)，機(jī)械效率一定相同。
×
×
×
√
√
6.因?yàn)橛杏霉傂∮诳偣?，所以機(jī)械效率總小于1。
7.做的額外功一定時(shí)，總功越少，機(jī)械效率越高。
8.有用功在總功中占的比例越大，機(jī)械效率越高。
9.機(jī)械效率高的機(jī)械省功。
10.機(jī)械效率高的機(jī)械有用功占總功比值大。
√
×
×
√
√
3.提高機(jī)械效率的途徑
（1）在所做有用功不變的情況下減少額外功。如改進(jìn)結(jié)構(gòu)使機(jī)械更合理、更輕巧，盡量減小摩擦力等。
（2）在所做額外功一定的情況下，增加有用功。如在機(jī)械能承受的范圍內(nèi)增加每次提起重物的重力。
三、斜面日常生活中有很多事物應(yīng)用斜面的原理而達(dá)到省力的目的，如樓梯、蜿蜒而上的山路等。1.斜面
斜面也是一種簡(jiǎn)單機(jī)械，使用它可以省力，但要費(fèi)距離。
2.測(cè)量斜面的機(jī)械效率
猜一猜：斜面的機(jī)械效率可能和哪些因素有關(guān)？
（1）斜面的光滑程度
（2）斜面的高度
（3）斜面的長(zhǎng)度
（4）……
實(shí)驗(yàn)器材：長(zhǎng)木板、小木塊、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、小車(chē)等。
說(shuō)一說(shuō)你的設(shè)計(jì)思路。
這里我們要研究的是光滑程度一樣的斜面，當(dāng)它的傾斜程度不同時(shí)，斜面的機(jī)械效率是否相同？
（1）如圖所示，將1塊長(zhǎng)木板的一端墊高，構(gòu)成一個(gè)斜面，用刻度尺測(cè)出斜面的長(zhǎng)s和斜面的高度h。
（2）用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出小車(chē)的重力。
（3）用彈簧測(cè)力計(jì)沿斜面把小車(chē)從斜面底端勻速拉到頂端，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)。
實(shí)驗(yàn)步驟
（4）改變斜面的傾斜程度，重復(fù)步驟2次。
（5）將測(cè)量結(jié)果記錄在下面的表格中。
對(duì)光滑程度相同的斜面，斜面的傾斜程度越大，斜面的機(jī)械效率越高。
三種簡(jiǎn)單機(jī)械的機(jī)械效率
課堂測(cè)評(píng)
1.關(guān)于機(jī)械效率，以下說(shuō)法正確的是（ ）
A.機(jī)械效率總小于1
B.單位時(shí)間里做功越多的機(jī)械，機(jī)械效率越高
C.做功越多的機(jī)械，機(jī)械效率越高
D.省力越多的機(jī)械，機(jī)械效率越高
A
2.某機(jī)械的機(jī)械效率是75%，這說(shuō)明使用這一裝置做功（ ）
A.總功是額外功的3倍
B.有用功是額外功的3倍
C.總功是有用功的3倍
D.額外功占總功的
B
3
4
3.為了提高滑輪組的機(jī)械效率，以下做法中正確的是（ ）
A.以較大的速度勻速提升重物
B.以較小的速度勻速提升重物
C.增加承擔(dān)物重的繩子股數(shù)
D.把滑輪做得更輕巧，減小滑輪在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中的摩擦
D
解：
答：有用功是1800J，總功是2160J，機(jī)械效率是83.3%。
4.用一動(dòng)滑輪將重200N的砂子提到9m高的腳手架上，所用力是120N，求有用功、總功、機(jī)械效率各是多少？
W有用=Gh=200N×9m=1800J
W總=Fs=120N×18m=2160J
η= ×100% ≈ 83.3 % 。
課堂小結(jié)
1.有用功、額外功、總功
2.機(jī)械效率:
3.斜面的機(jī)械效率跟坡度和光滑程度有關(guān)
有用
總
W
W
=
η
×100%
謝謝

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