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(共22張PPT)
第十一章 功與機械能
11.3 機械效率
學習和工作要講究效率，使用機械也要講效率。那么，什么是機械效率呢？
觀察與思考
1.知道有用功、額外功、總功的概念，以及它們之間的關系 。
2.理解機械效率的定義，會用機械效率的公式進行簡單計算。
3.會測算滑輪組的機械效率。知道提高機械效率的方法。
學習目標
日常生活中，人們搬移物體，不是將物體平移到另一個地方，就是將物體從低處搬到高處（或從高處搬到低處）。
一、有用功與額外功
實驗1：用手將一重物直接從低處勻速搬到高處。
實驗2：利用斜面將該重物從低處勻速搬到高處。
實驗3：用動滑輪將該重物從低處勻速移到高處。
實驗與探究
思考：利用機械時，所做的功為何多一些？
觀察與思考
如圖所示的兩種機械做功的情況中，哪些功是我們需要的有用功？哪些功是不得不做的功？
(a)用滑輪組提起重物
(b)利用挖掘機挖掘、搬運泥土
歸納與小結
1．有用功（W有用）：是我們需要的、有價值的功
2．額外功（W額外）：無利用價值卻不得不做的功
3．總功（W總）：動力對機械做的功
4．總功等于有用功與額外功之和，即W總=W有用+W額外
5. W總＞W有用
（1）當你用水桶提水時，有兩只大小相同的水桶可供
選擇，一只是輕質塑料桶，另一只是厚鐵皮桶，
你選擇哪一只水桶？為什么？
（2）當你用滑輪提升一個重物時，你選擇哪一種滑輪？
二、機械效率
觀察與思考
在物理學中，把有用功W有用與總功W總的比叫做機械效率。
用η 表示機械效率
機械效率是體現機械性能的重要指標。
思考：
（1）機械效率的單位是什么？
（2）為什么機械效率總小于1？能不能等于1？
機械效率是一個比值，沒有單位
不能。因為使用機械總有額外功
功率與機械效率的區別
1.功率是指物體在單位時間內所做的功，即功率是表示做功快慢的物理量。
2.有用功與總功的比，叫做機械效率。
3.功率和機械效率是描述機械的兩種不同性能，兩者間沒有必然聯系。
選擇器材，組裝一個如圖所示的滑輪組，并用它來提升重物G
實驗目的：
測量滑輪組的機械效率
實驗原理：
實驗內容：
三、測量滑輪組的機械效率
思考：
（1）滑輪組工作時的有用功怎樣計算？需要測量哪些物理量？
（2）滑輪組的額外功是怎樣產生的，是否便于測量？
（3）有其他簡便的方法測算總功嗎？需要測量哪些物理量？
（4）為了求出滑輪組的有用功和總功，從而計算滑輪組工作時
的機械效率，除滑輪組外，實驗中還需要哪些測量器材？
注意事項
（1）鉤碼上升的高度h，可用豎直放置在鉤碼旁的刻度尺讀出，以鉤碼的下端為標準讀數。
（2）拉力F 的大小由彈簧測力計的示數讀出，要豎直向下勻速拉動彈簧測力計時讀數，彈簧不要和外殼摩擦。
（3）測量細繩自由端通過的距離s 時，可事先在細繩自由端上作一標記，再拉彈簧測力計，用滑輪組提升鉤碼。用刻度尺量出鉤碼上升的高度后，再量出細繩標記移動的距離，就是細繩自由端通過的距離s。
實驗 序號 鉤碼 所受 重力 G/N 彈簧測力計示數 F/N 鉤碼 上升的高度 h/m 繩子自由端移動的距離 s/m 動力對滑輪組 做的功 W總/J 滑輪對鉤碼做的有用功 W有用/J 機械效率η
1
2
3
4
記錄數據表
同一個滑輪組，在提升不同的重物時，其機械效率是不同的。
實驗結論
思考：還有什么因素會影響滑輪組的機械效率？
起重機：40%~60%
滑輪組：50%~70%
一些機械的機械效率
水泵：60%~80%
思考:
如何提高機械效率？
（2）減少機械的摩擦等來減小額外功。
（1）減少機械自重。
（3）在額外功一定時，增大有用功。
（4）改進結構，使它更合理、更輕巧。
（5）在使用中按照技術規程經常保養，定時潤滑，
使機械處于良好的運轉態。
11.3 機械效率
一、有用功與額外功
1.有用功; 2.額外功;3.總功。
二、機械效率
1.概念：有用功與總功的比值。
2.公式：η＝（W有用/W總）×100﹪
三、測量滑輪組的機械效率
課堂小結
1.判斷對錯
（1）有用功越多，機械效率越高 （ ）
（2）額外功越少，機械效率越高 （ ）
（3）物體做功越慢，機械效率越低 （ ）
（4）做總功越多，機械效率越低 （ ）
（5）做相同的有用功，額外功越少，機械效率越高 （ ）
（6）做相同的總功時，有用功越多，機械效率越高 （ ）
（7）利用現代科學技術，機械效率可以等于1 （ ）
（8）有用功在總功中占的比例越大，機械效率越高 （ ）
×
×
×
×
√
√
×
√
課堂練習
2.利用如圖所示的滑輪組，在F=80N的拉力作用下，將一個重為180N的物體勻速舉高1m，繩重、摩擦不計。求：
（1）W總=？
（2）W有用=？
（3）W額外=
（4）η=
（5） G動=
G
F
.
（1） W總= 240J
（2） W有用= 180J
（3） W額外= 60J
（4） η = 75％
（5） G動=60N
3.一物體質量為18kg，其所受重力為 N。如圖所示，小明用定滑輪將該物體在4s內勻速提高2m，所用拉力為200N。此過程中，小明做的有用功是 J，定滑輪的機械效率是 。（取g＝10N/kg）
180
360
90％

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