第三节 机械效率
复习提问：
1、功的两个必要因素：
一是作用在物体上的力。
二是物体在力的方向上通过的距离。
2、功的计算公式：
通过一动滑轮用60 牛的拉力提起重为100牛的重物，使重物提高2米。
（1）拉力做多少功？
（2）如用手直接提起做功多少？
W手=Gh=100N×2m=200J
W用机械=FS=60N×4m=240J
为什么利用实际机械做的功大于不用机械直接用手做的功呢 ？
F
S=2h=2×2m=4m
人提沙子做功
1对砂子做功
2对桶做功
3克服自重
做功
人拉滑轮做功
1对砂子做功
2对桶做功
3对动滑轮做功
人拉滑轮做功
1对砂子做功
2对口袋做功
3对动滑轮做功
人提沙子做功
人拉滑轮做功
一、有用功、额外功、总功
你知道生活中的 一词吗？
种子的发芽率、树的成活率
粉笔利用率
时间的利用率
“率”
上述的几个“率”=有用的量/总量
表示事物某一方面的优劣。
二、机械效率
有用功跟总功的比值叫机械效率
有用功总小于总功，所以机械效率总小于1
看看刚才的数据，思考机械效率会大于１吗？为什么？
公式：
机械效率一般用百分数表示，没有单位
机械效率公式：
起重机的机械效率是60%
它表示什么意思？
使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是60%，也可以说有用功在总功中占有60%，另外的40％是额外功．
离心式水泵60%－80%
柴油机28%－37%
起重机40%－50%
汽油机 22%－27%
例题:起重机把质量为0.6t的重物提升了3m,而它的电动
机所做的功是3.4×104J,起重机的效率是多少?
解: 起重机提升重物所用的力等于物体所受的重力
F=G=mg=0.6 ×103 kg ×10 N / kg=6 × 103 N
起重机提升重物所做的功是有用功
W有用 = G h=6 × 103 N ×3m=1.8 × 104 J
起重机的电机所做的功是总功
W总=3.4× 104J
起重机的机械效率是:
=
___________
1.8 × 104 J
3.4 × 104 J
例 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：
“议一议”：
1、对于同一个机械，如果使用情况不同，机械效率相同吗？有何特点呢？ 为什么？
不相同。
对于同一个机械，机械的自重和摩擦不变，所以机械的额外功不变
所挂的重物越大，有用功越多，则有用功所占的比例越大
所以，对于同一个机械，所挂的重物越大，机械效率越高
3、通过实验探究，你认为如何才能提高机械的机械效率？
增大有用功所占的比例：额外功一定时，增加有用功
减小额外功所占的比例：有用功一定时，减小额外功
“议一议”：
2、对于不同的机械，如果所挂的重物相同，那么机械效率会相同吗？为什么？
机械对外所做的有用功一定时，机械本身的重力和摩擦越小，额外功就越小，则有用功所占的比例越大
所以，对于不同的机械，如果所挂的重物相同，机械本身的重力和摩擦越小，机械效率越高。
探究一：测滑轮组的机械效率
三、实验探究：
讨论：
为得出滑轮组的机械效率，需要求出有用功和总功，为此需要测出哪些物理量？每个量怎样测量？
刻度尺、钩码、弹簧秤、滑轮组两个、铁架台、长约2m的细绳。
实验器材：
实验原理：
使用弹簧测力计时首先要做的是什么呢？
用弹簧测力计测钩码的重力
实验步骤：
2、在滑轮组一（一动一静）上挂两个钩码，记下钩码和绳子自由端的位置。匀速拉动弹簧测力计，使钩码上升一定高度，读出测力计示数，用刻度尺测出钩码上升高度和绳自由端移动距离
1、测出一个钩码的重力
3、在滑轮组一上挂四个钩码重复上述实验
4、在滑轮组二上（两动两静）挂两个钩码重复上述实验
5、在滑轮组二上挂四个钩码重复上述实验
6、记录数据，并计算四次实验的机械效率
1、比较两次两种滑轮组有什么不同？机械效率有何差异？
2、分析影响滑轮组机械效率的因素是什么？
实验结论：
1、用不同的滑轮组提升同一重物时，机 械效率 ，动滑轮多的做的 功多，机械效率 （填高或低）
2、用同一滑轮组提升不同重物时，机械效率 ，重物越重做的 功多，机械效率 （填高或低）。
2、滑轮组提升重物时，机械效率的高低与 、 、以及 有关。
不同
额外
低
不同
有用
高
动滑轮重力
摩擦力
提升物体的重力
影响滑轮组机械效率的因素
1、滑轮组轮与轴及轮与绳之间的摩擦
2 、动滑轮的自重
3、所提升的物重
4、机械效率与省力多少无关、与功率大小无关、与重物被提升的高度无关！
请你思考
提高机械效率 的方法
2、改进机械的结构，减小机械自重
1、定时润滑减小机械间的摩擦力。
请你思考
例如：动滑轮太重，使滑轮组机械效率很低，换用较轻滑轮就可提高其机械效率。
例如：加强机械运动部位的润滑.
3、 增加物重。
探究二： 斜面的机械效率
1、提出猜想：
斜面的机械效率可能和 有关。
2、参考器材：
长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺
3、探究过程：
⑴组装器材
⑵进行实验
斜面的坡度和粗糙程度
⑶分析数据，得到结论
⑴实验装置：
F
S
h
⑵实验过程：
①测量小木块的重量，记录数据；
③改变斜面的倾斜程度，重复步骤②。
②把小木块用弹簧秤沿斜面匀速向上拉；分别记录拉力F、木块沿斜面移动的距离S、木块上升的高度h。
⑶注意事项：
①要匀速拉动物体。
②拉力要与斜面平行。
③及时记录数据。
实验前请猜想:
1.你认为省力多少与斜面的倾斜程度有什么关系?
2.斜面的机械效率与它的倾斜程度有什么关系?
机械效率的定义 ： 有用功跟总动的比值
小结：

公式：
如何提高机械效率
1、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，机械效率越高（ ）
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（ ）
√
√
×
×
×
×
×
堂堂清练习巩固
2、 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：
3、如图所示，斜面长10m，高2m，工人要沿斜面把重1500N的物体匀速拉到斜面顶端，若斜面的机械效率为75%，求：（1）工人做的有用功、总功、和额外功；（2）工人所用的拉力和物体与斜面的摩擦力。
4、一辆汽车不小心开进了泥潭中，司机取来一套滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出，如下图所示。若车重为8×104N，汽车受到的阻力为车重的0.03倍，滑轮组的机械效率为80％，问：（1）该司机至少需用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出？（2）若拉动汽车时，汽车前进的速度为0.1m/s，则司机做功的功率是多少？
祝同学们学习进步！