第
5
节 机械效率
直接提升物体做功，与使用机械提升物体做功相同吗？
情境引入
G
/N
h
/m
W
直
/J
F
/N
s
/m
W
机
/J
2
0.1
0.2
1.2
0.2
0.24
结论：使用动滑轮比直接提升物体不省功。
推论：使用任何机械不省功。
新知探究
想一想：
有哪些办法可以将沙子运上三楼
？
一、有用功、额外功、总功
思考： 提升物体的过程中动力（人）对哪些物体做了功？
①
3
克服自重做功
1
对砂子做功
2
对桶做功
②
1
对砂子做功
2
对桶做功
③
1
对砂子做功
2
对桶做功
3
对动滑轮做功
④
1
对砂子做功
2
对口袋做功
3
对动滑轮做功
问题
1
：哪些功达到了我们做功的目的？
有用功：满足我们做功的目的，对我们有价值的功
.
计作：
W
有用
对重物（沙子）做的功。
问题
2
：哪些功对我们没有价值，但又不得不做的功？
1.
.
桶、动滑轮、口袋等也随重物一起上升，也提升了它们
.
克服这些重力做的功
2.
此外，机械运转时都有摩擦
克服机械的摩擦做的功
额外功
：
对我们既无利用价值而又不得不做的功。
计作：
W
额外
1
、有用功（
W
有用
）：
2
、额外功（
W
额外
）：
3
、总功（
W
总
）：
4
、三者关系：
对人们有用的功。
W
有
＝
Gh………
提升物体
人们不需要但又不 得不做的功。
有用功与额外功的总和
W
总
＝
FS……
（运用机械时动
力
F
所做的功）
W
总
＝
W
有用
＋
W
额外
1
、用水桶从井中提水时，
所做的有用功是
，
额外功是
，
总功是
；
2
、如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来的桶里带了一些水，有用功是
，
额外功是
，
总功是
。
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
随堂小练习
算一算：
算出有用功
,
额外功 总功分别是多少？
砂子重
100N
桶重
20N
人重
400N
地面到三楼高
6 m
对砂做功
对桶做功
克服自重 做功
总功
600J
120J
2400J
=2520J
=3120J
有用功
:
额外功
:
砂子重
100N
桶重
20N
地面到三楼高
6 m
有用功
:
额外功
:
总功
:
对砂子做功
对桶做功
人拉滑轮做功
600J
120J
720J
砂子重
100N
桶重
20N
动滑轮重
10N
地面到三楼高
6 m
有用功
:
额外功
:
总功
:
对砂子做功
600J
对桶做功
对动滑轮做功
120J
60J
780J
人拉滑轮做功
=160J
砂子重
100N
动滑轮重
10N
口袋重
5N
地面到三楼高
6 m
有用功
:
对砂子做功
600J
额外功
:
对口袋做功
30J
对动滑轮做功
60J
总功
:
人拉滑轮做功
690J
=90J
有用功相同时，希望额外功多好还是少好？
请算出几种种办法中
有用功在总功中占的百分比
。
19%
77%
87%
83%
二、机械效率
有用功与总功的比值叫做机械效率。
3
、
η
一般用百分数表示，没有单位
二、机械效率
η
2
、公式：
η
读作“
eta”
1
、机械效率：
4
、公式推导：
5
、理解：
请你判断：下面说法中是否正确？
1
．有用功越多，机械效率越高（ ）
2
．额外功越少，机械效率越高（ ）
3
．物体做功越慢，机械效率越低（ ）
4
．做总功越多，机械效率越低（ ）
5
．做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高（ ）
6
．做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高（ ）
7
．机械效率越高，越省力（ ）
√
√
×
×
×
×
×
随堂小练习
使用起重机提升重物时，有用功在总功中占有
60%
，另外的
40
％是额外功
．
起重机的机械效率是
60%
，它表示什么意思？
三、一些机械的机械效率：
汽油机机械效率
22%~27%
，机械效率是选择机械的一个重要指标
在有用功相同时，机械效率高，
①总功就少（消耗的汽油就少，有
经济效益
）
②
额外功就少（浪费少，汽车尾气就少，有
社会意义，环保意义
）
四、测滑轮组的机械效率
F
实验原理
实验器材
注意事项
弹簧测力计、刻度尺
、
铁架台、滑轮、细线、钩码。
竖直
向上，
缓慢
拉动测力计。
G
/N
h
/m
F
/N
s
/m
W
有
/J
W
总
/J
1
2
3
F
实验
1
保持动滑轮重一定，改变钩码重力。
结论：
动滑轮重
一定
,
物重
越大
，机械效率
越高
。
G
/N
h
/m
F
/N
s
/m
W
有
/J
W
总
/J
1
2
2.
条件：物重一定
实验
2
保持钩码重力一定，改变动滑轮重。
结论：
物重
一定，动滑轮
越重
，机械效率
低
。
F
F
1
．
图
为测量滑轮组机械效率的实
验装置，钩码总重
6 N
。
（
1
）实验时要竖直向上
______
拉动弹簧测力计，由图可知拉力
大小为
_______N
，若钩码上升的
高度为
8cm,
则弹簧测力计向上移动
______cm,
该滑轮组的机械效率为
________
。
（
2
）若仅增加钩码的个数，该滑轮组有机械效率将
_______
（选填：
“
增大
”
、
“
减小
”
或
“
不变
”
）
缓慢
2.4
24
83.3%
增大
随堂练习
2
．
在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行两次实验，实验数据如下表：
⑴此实验所用滑轮的个数至少是
____
个，其中动滑轮有
_____
个。
⑵第一次实验测得滑轮组的机械效率为
________
，第二次实验时滑轮组的机械效率
______
第一次的机械效率（选填“大于”、“小于”或“等于”）
次数
钩码重
/N
钩码上升高度
/cm
弹簧测力计示数
/N
弹簧测力计移动距离
/cm
1
2
10
0.8
40
2
5
5
1.5
20
3
2
62.5%
大于
3
、用一动滑轮将重
200N
的砂子提到
9m
高的脚手架上，所用力是
120N
，求有用功、总功机械效率各是多少？
解：
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