第十二章——簡單機械第4節(jié)機械效率八年級物理下冊?人教版（2024新版）學習目標知道有用功、額外功、總功的含義，指出它們之間的關系；理解機械效率的概念知道機械效率小于1及沒有單位的原因；會利用公式

進行機械效率有關計算關注生產、生活中各種機械的機械效率，具有用機械效率來評價機械的意識經歷測量滑輪組的機械效率的過程，學習擬定簡單的科學探究計劃和實驗方案物理觀念科學思維科學探究態(tài)度與責任知識回顧定滑輪：實質是等臂杠桿特點：不省力也不省距離，但可以改變力的方向動滑輪：實質是省力杠桿特點：可以省力但要費距離，不能改變力的方向滑輪組：既可以省力又可以改變力的方向，但要費距離新課引入？問題生活中利用機械幫助我們工作，會給我們帶來極大的方便。有的機械可以省力，有的機械可以省距離。不同的方式做功相同嗎？使用機械能否省功呢？W1W2有用功和額外功一【實驗探究】利用動滑輪提升重物是否省功比較直接用手提升物體所做的功和使用動滑輪提升物體所做的功的大小。W1W21.用彈簧測力計將鉤碼勻速提升一定的高度，計算拉力所做的功W1。2.用彈簧測力計并借助一個動滑輪將同樣的鉤碼勻速提升相同的高度，計算彈簧測力計的拉力所做的功W2。3.比較兩次做功的大小。W1＝F拉S＝GhW2＝F拉s提升0.05m有用功和額外功一做功方式拉力F/N物體升高的高度h/m拉力移動的距離s/m拉力做功W/J直接提升2個鉤碼10.050.05使用動滑輪提升2個鉤碼0.60.050.1①直接提升2個鉤碼所作的功：②利用一個動滑輪提升2個鉤碼，所做的功：0.050.06

W2=F2s2=0.6N×0.1m=0.06J

W1=F1s1=1N×0.05m=0.05J實驗結果表明，雖然在兩次實驗中鉤碼被提升了相同的高度，但第二次實驗中拉力做的功要多一些。使用動滑輪雖然省力，但費距離，加上動滑輪的自重及摩擦等因素的影響，使用動滑輪提升重物非但不省功，還要費功。有用功和額外功一使用任何機械都不省功②額外功W額外克服動滑輪本身重力和摩擦力等因素的影響而多做的功，這部分功叫做額外功。（不可避免的）①有用功W有用提升鉤碼是目的，對鉤碼做的功叫做有用功。③總功W總手的拉做的功為總功W總=W有用+W額分析使用機械做的三種功：有用功、額外功、總功W有用=G物hW額=W總-W有用W總=Fs忽略繩重及摩擦W額外=G動h有用功和額外功一想想做做如圖所示是在生產力比較低下的時期，人們從人工挖的水井中獲取生活用水時使用的轆轤和水桶。（以下均填“總功”“有用功”或“額外功”）（1）當使用轆轤和水桶從井中提水時，對水桶做的功是__________，對水做的功是___

__，手的動力所做的功是__________。額外功有用功總功（2）如果打水時操作不當，把水桶掉進水井中，人們把水桶打撈上來時，水桶中有泥沙和水，此時對水桶做的功是__________，對泥沙和水做的功是_________，手的動力所做的功是__________。有用功額外功總功公式變形：機械效率二在保證做有用功一定的情況下，人們總是希望額外功越少越好，即額外功在總功中所占的比例越小越好，也就是有用功在總功中所占的比例越大越好。物理學中，將有用功跟總功的比值叫作機械效率。用η表示機械效率由于額外功不可避免，所以有用功總是小于總功，所以機械效率總小于1。機械效率沒有單位，通常用百分數(shù)表示。機械效率二測量滑輪組的機械效率η＝W有用W總＝GhFs彈簧測力計、刻度尺、鐵架臺、滑輪、細線、鉤碼。豎直向上，緩慢勻速拉動測力計。hs實驗鉤碼所受的重力G/N提升高度h/m用用功W有/J拉力F/N繩端移動的距離s/m總功W總/J機械效率η140.10.41.80.30.5474%280.10.83.10.30.9386%380.21.63.10.61.8686%440.10.42.70.20.5474%機械效率二交流討論：1、實驗1與2比較可知，提升物體越

，機械效率越

2、實驗2與3比較可知，滑輪組機械效率與

無關3、實驗1與4比較可知，滑輪組機械效率與

無關重高提升高度繩子繞線方法機械效率二【分析歸納】影響滑輪組機械效率的因素：G動h克服摩擦和繩重所做的功G物hW額外W有用η＝W有用W總被提升物體的重力動滑輪機械自身重力繩重、滑輪摩擦物體被提升的高度與繩子（段數(shù)）繞線方法物體越重，機械效率越高動滑輪越重，機械效率越低繩子越重、摩擦越大，機械效率越低無關無關機械效率二提高機械的效率提高機械的效率的主要方法：①改進結構，使機械更合理、更輕便。②經常保養(yǎng)，使機械保持良好的運行狀態(tài)。③在機械承受的范圍內，盡可能增加被提升物體的重力。提高機械效率可以充分地發(fā)揮機械設備的作用，對節(jié)能減排、提高經濟效益有重要的意義。同一機械，被提升物體的重力越大，做的有用功越多，機械效率越大。汽油機的機械效率為28%左右噴氣發(fā)動機的機械效率55%左右課堂小結公式變形：課堂習題課本P1211.用滑輪組勻速提升重物的過程中，哪個是有用功？哪些是額外功？有用功：

額外功：

有用功：

額外功：

拓展：用滑輪組勻速水平拉動物體的過程中，哪個是有用功？哪些是額外功？將重物提升W有=Gh克服動滑輪重、繩重及摩擦做的功克服地面摩擦力做的功W有=f物S物繩子、滑輪間摩擦力做的功課堂習題2．一臺起重機將重3600N的貨物提高4m，起重機做的有用功是多少?如果額外功是9600J，總功是多少？機械效率是多少？起重機所做的額外功是由哪些因素引起的？W有=Gh=3600N×4m=14400J

W有=Gh

W總=FSW總=W有用+W額W總=W有+W額

=14400J+9600J=2.4×104J課堂習題3.兩位同學根據(jù)圖12.4-2分別用自己的器材測量滑輪組的機械效率，下表是他們實驗中的一組數(shù)據(jù)。請將表格中的數(shù)據(jù)補充完整并說明機械效率不同的原因可能是什么。0.10.1566.7%0.30.3683.3%鉤碼重不同、摩擦力不同課堂習題4.有沒有機械效率為100%的機械?為什么?舉例說明，通過什么途徑可以提高機械效率。答：沒有。因為使用機械做功時，必然要克服機械本身所受的重力、摩擦等因素而多做一些功，即有用功一定小于總功，機械效率一定小于100%。使用滑輪組提升重物時，為了提高機械效率，可以使用輕質的動滑輪和繩子，減小滑輪和軸間的摩擦，增大重物的質量。課堂習題5.