【參考】第五節(jié)　機(jī)械效率

第五節(jié)機(jī)械效率第十章機(jī)械與人

小明家住在二樓，買了一批木料，可以直接用手拉到二樓，也可以使用動(dòng)滑輪，使用動(dòng)滑輪的作用為了

。省力思考：用手直接對(duì)木料做功與手對(duì)機(jī)械做功相等嗎？新課導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)過程：用彈簧測(cè)力計(jì)將勾碼勻速提升一定高度。如圖（a），記錄彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)。用彈簧測(cè)力計(jì)并借助一只動(dòng)滑輪將同樣的勾碼勻速提升相同高度，如圖（b）。記錄彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)。并將記錄下的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)填入表格中，并完成該表格。

(a)(b)

探究點(diǎn)一什么是機(jī)械效率思考探究物理量G/Nh/mF/Ns/mW非動(dòng)W動(dòng)123

將表格完成后，你會(huì)發(fā)現(xiàn)借助動(dòng)滑輪的彈簧測(cè)力計(jì)，拉力做的功要更多一些，你知道是為什么？

實(shí)驗(yàn)證明，使用機(jī)械做功時(shí)，盡管它會(huì)給我們帶來如省力、方便等有利因素，但是，由于機(jī)械本身的自重，以及摩擦等因素的影響，需要額外做一些功。思考探究2.提升重物G是目的，有利用價(jià)值，是有用功1.要實(shí)現(xiàn)目的，完成有用功,必須施加動(dòng)力F對(duì)滑輪做功，是總功4.要提升G，同時(shí)必須將動(dòng)滑輪也提升。這時(shí)要克服滑輪重力和摩擦而額外做功，否則你不能完成任務(wù)。這個(gè)功無利用價(jià)值而又不得不做，是額外功。思考探究1.有用功（W有）：對(duì)人們有用的功

W有＝Gh——提升物體

2.額外功（W額）：人們不需要但又不得不做的功

3.總功（W總）：有用功與額外功的總和

W總＝Fs——（使用機(jī)械時(shí)動(dòng)力F所做的功）

4.三者關(guān)系：W總＝W有＋W額總結(jié)思考探究用水桶從井中提水時(shí)，所做的有用功是

，額外功是

，總功是

；如果桶掉到井里，從井里撈桶時(shí)，撈上來的桶里帶了一些水，有用功是

，額外功是

，總功是

。

克服水的重力做功克服桶的重力做功拉力所做的功克服桶的重力做功克服水的重力做功拉力所做的功辨別三種功思考探究請(qǐng)計(jì)算出有用功、額外功和總功分別是多少？（忽略滑輪摩擦力做功）砂子重100N體重400N動(dòng)滑輪重10N桶重20N口袋重5N樓層高3米將砂子運(yùn)上三樓計(jì)算三種功思考探究方案一：有效功：對(duì)砂子做功額外功：對(duì)桶做功

克服自身重力做功總功：W有+W額方案二：有效功：對(duì)砂子做功額外功：對(duì)桶做功

對(duì)動(dòng)滑輪做功總功：W有+W額方案三：有效功：對(duì)砂子做功額外功：對(duì)口袋做功

對(duì)動(dòng)滑輪做功總功：W有+W額思考探究經(jīng)計(jì)算：人對(duì)砂子做功為：100N×6m=600J人克服自身重力做功：400×6m=2400J人對(duì)桶做功為：20N×6m=120J人對(duì)動(dòng)滑輪做功為：10×6m=60J人對(duì)口袋做功為：5×6m=30J方案一：W有=600JW額=2400J+120J=2520JW總=3120J方案二：W有=600JW額=60J+120J=180JW總=780J方案二：W有=600JW額=60J+30J=90JW總=690J你希望額外功多些還是少些呢？思考探究探究點(diǎn)二機(jī)械效率有用功跟總功的比值叫機(jī)械效率

看看剛才的數(shù)據(jù)，思考機(jī)械效率會(huì)大于１嗎？為什么？有用功總小于總功，所以機(jī)械效率總小于1

因?yàn)闄C(jī)械效率一般用百分?jǐn)?shù)表示，所以沒有單位。

W有是機(jī)械效率W總是總功η是機(jī)械效率思考探究

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60%，也可以說有用功在總功中占有60%，另外的40％是額外功。起重機(jī)的機(jī)械效率是60%，它表示什么意思？思考探究抽水機(jī)：60%～80%柴油機(jī)：28%～40%思考探究機(jī)械效率三種功介紹有用功（W有）額外功（W額）總功（W總）機(jī)械效率公式：回顧總結(jié)1.關(guān)于機(jī)械效率，下列說法正確的是（）A.機(jī)械效率高的機(jī)械做功一定多B.使用機(jī)械可以省力，省力越多，機(jī)械效率越高C.機(jī)械效率小于100%D.做同樣的有用功，額外功越小，機(jī)械效率越大C課堂練習(xí)這兩個(gè)滑輪組的機(jī)械效率是一樣嗎？課堂練習(xí)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)測(cè)滑輪組的機(jī)械效率。分析得出影響滑輪組機(jī)械效率的因素。實(shí)驗(yàn)步驟按照右圖方式組裝好滑輪組，并使用該滑輪組分別用甲、乙兩組鉤碼提起，再將兩次實(shí)驗(yàn)所測(cè)算的數(shù)據(jù)填入表中。甲乙探究點(diǎn)二滑輪組的機(jī)械效率思考探究物重G/N高度h/m有用功W有/J拉力F/N距離s/m總功W總/J機(jī)械效率η甲乙W總=FsW有=Gh

比一比兩者的機(jī)械效率是否一樣，如果不一樣，是什么原因?qū)е碌?？思考探究如何提高機(jī)械效率

？改進(jìn)機(jī)械的結(jié)構(gòu)，減小機(jī)械自重動(dòng)滑輪太重，使滑輪組機(jī)械效率很低，換用較輕滑輪就可提高其機(jī)械效率。減小機(jī)械間的摩擦力。加強(qiáng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部位的潤滑。思考探究為什么使用任何機(jī)械都要對(duì)外做額外功？你能知道嗎？因?yàn)橛袡C(jī)械自重以及摩擦,只有理想機(jī)械才可以不做額外功。

思考探究1.測(cè)量的機(jī)械效率原理:2.提高機(jī)械效率的方法：（1）改進(jìn)機(jī)械的結(jié)構(gòu)，減小機(jī)械自重；（2）減小機(jī)械間的摩擦力；（3）使用同一機(jī)械做功時(shí)，增大有用功。思考探究144002400096001.一臺(tái)起重機(jī)將重3600N的貨物提升4m，如果該起重機(jī)的機(jī)械效率是60%，師則起重機(jī)做的有用功是

Ｊ，總功是

Ｊ，額外功是

Ｊ。課堂練習(xí)

2.有一深井水泵，它的電動(dòng)機(jī)的功率是50kW，在2h內(nèi)能從7