12.3機(jī)械效率一、學(xué)習(xí)目標(biāo):1．知道有用功、額外功、總功的含義，指出它們之間的關(guān)系．FGFG3、理解機(jī)械效率的概念，知道機(jī)械效率小于1及沒有單位的原因．4、會(huì)利用公式η＝W有／W總進(jìn)行有關(guān)計(jì)算．5、會(huì)分析影響機(jī)械效率大小的因素，指出提高機(jī)械效率的方法．教學(xué)內(nèi)容:：一有用功、額外功和總功１、有用功：對(duì)人們有用的功。實(shí)現(xiàn)目的而做的功公式：W有用＝Gh（提升重物）=W總－W額=ηW總2、額外功：并非我們需要但又不得不做的功(克服機(jī)械自身（如動(dòng)滑輪、繩子）的重力和摩擦等而做的功公式：W額=W總－W有用=G動(dòng)h（忽略輪軸摩擦的動(dòng)滑輪、滑輪組）3、總功：有用功加額外功或動(dòng)力所做的功(動(dòng)力對(duì)機(jī)械所做的功)公式：W總=W有用＋W額=FS=W有用／ηηη=（1）公式：（2）有用功總小于總功，所以機(jī)械效率總小于1，通常用百分?jǐn)?shù)表示。沒有單位例如：某滑輪機(jī)械效率為60%表示有用功占總功的60%。（物理意義）η=η==三、滑輪組機(jī)械效率的測(cè)量①原理：②應(yīng)測(cè)物理量：鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動(dòng)的距離S③器材：除鉤碼、鐵架臺(tái)、滑輪、細(xì)線、還需刻度尺、彈簧測(cè)力計(jì)。④步驟：必須勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)使鉤碼升高，目的：保證測(cè)力計(jì)示數(shù)大小不變。⑤結(jié)論—影響滑輪組機(jī)械效率高低的主要因素有：A、動(dòng)滑輪重力大小和個(gè)數(shù)多少：提升同一物體用的動(dòng)滑輪越重，個(gè)數(shù)越多則額外功相對(duì)就多而有用功不變，機(jī)械效率就越低。B、物體的重力大?。河猛换芙M所提升得重物越重，做的有用功相對(duì)就多而額外功不變，機(jī)械效率就越高。C、摩擦：若各種摩擦越大做的額外功就多，機(jī)械效率相對(duì)就低。D、繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機(jī)械效率。實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/cm測(cè)力計(jì)示數(shù)F/N測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s/cm機(jī)械效率%12101.5202553.010四、斜面機(jī)械效率的測(cè)量斜面傾斜程度木塊重力G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面長s/m有用功W有/J總功W總/J機(jī)械效率%較緩10

0，1

3

1

1

3

33．3較陡10

0，2

4

1

2

4

50最陡10

0，4

6

1

46

66.7五、簡(jiǎn)單機(jī)械的機(jī)械效率（1）斜面①W有用=Gh②W額外=fS③W總=FS=Gh＋fS（2）杠桿①W有用=G物·h②W額外③W總=F·S（3）定滑輪豎直方向提升重物（a）①W有用=Gh②W額外：摩擦及繩重③W總=F·S=F·h（4）定滑輪水平方向拉動(dòng)物體（b）①W有用=f·S物②W額外：滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦③W總=F·SF=F·S物（5）動(dòng)滑輪（a）及豎直方向滑輪組①W有用=G物·h②W額外不計(jì)繩重和摩擦?xí)r③W總=F·S=F·nh=（G物＋G動(dòng)）·h（n為連接動(dòng)滑輪繩子段數(shù)）不計(jì)繩重和摩擦?xí)r（6）動(dòng)滑輪（b）及水平方向滑輪組①W有用=fS物②W額外：繩重及滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦③W總=F·SF=F·nS物（n為連接動(dòng)滑輪繩子段數(shù)）注：a、所有機(jī)械克服自身摩擦做功均是額外功的組成部分，故對(duì)機(jī)械進(jìn)行潤滑一般都可以提高機(jī)械效率．b、所有的有用功均等于不使用機(jī)械時(shí)所做的功c、對(duì)于所有機(jī)械均有六1．從深為5m的井中直接將一桶水提出井口，已知桶重20N，桶中水重80N．若此人的目的是為了提水，則機(jī)械效率為，若此人的目的是為了撈桶，則機(jī)械效率為．4．工人用一根杠桿提升一桶油，他用250N向下的拉力拉過1.2m，油桶上升30cm，若杠桿的機(jī)械效率為90%，則油桶重為6．如圖所示，某同學(xué)用一個(gè)動(dòng)滑輪勻速提起一袋重為180N的面粉，所用的拉力為100N，則動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為．如果用此動(dòng)滑輪勻速提起一袋質(zhì)量為25kg的大米，當(dāng)拉繩子的圖2速度為m/s時(shí)，拉力的功率為54W．（繩重與摩擦不計(jì)）圖27．如圖2所示，已知物重等于G，請(qǐng)你補(bǔ)充一個(gè)物理量，用物重G和補(bǔ)充的物理量，求出動(dòng)滑輪的機(jī)械效率．（繩重和摩擦忽略不計(jì)）補(bǔ)充的物理量名稱和符號(hào)：；機(jī)械效率η=．8．將動(dòng)滑輪改為定滑輪使用后，在相同的時(shí)間內(nèi)把同一物體勻速提高相同高度，則改動(dòng)后與改動(dòng)前比較（）A．節(jié)省了力B．提高了功率C．降低了效率D．提高了效率圖39．用如圖3所示的滑輪組把重100N的物體勻速提升0.5m，所用的拉力是80N，下列說法正確的是（）圖3A．總功是50J，有用功是80JB．有用功是50J，額外功是20JC．總功是100J，有用功是80JD．總功是80J，機(jī)械效率是62.5%10．要提高某機(jī)械的機(jī)械效率，應(yīng)該（）A．減小外力所移動(dòng)的距離B．減小額外功占總功的百分比C．減小總功D．減小外力11．用一重10牛的動(dòng)滑輪勻速提升重50牛的物體，實(shí)際工作時(shí)拉力F（）A．可能是35牛B．正好是30牛C．正好是25牛D．要看被提