资料简介
第3节 机械效率
1.了解什么是有用功、额外功和总功。
2.理解什么是机械效率。
3.探究滑轮组机械效率跟哪些因素有关。
【新课导入】
想一想：你会采用哪种方法？
②
人
做
功
①
人
做
功
1.对沙子做功
2.对桶做功
3.克服自重做功
③
人
做
功
1.对沙子做功
2.对桶做功
3.对动滑轮做功
必须做的，对我们有用的功
不需要的，但又不得不做的功
——有用功
——额外功
4.克服摩擦做功
1.对沙子做功
2.对桶做功
3.克服摩擦做功
④
人
做
功
1.对沙子做功
2.对袋子做功
3.对动滑轮做功
4.克服摩擦做功
要提升沙，必须将
动滑轮和口袋也提
升，同时还要克服
摩擦做功。这些功
是对人们无用但又
不得不做的功：
额外功。
提升沙的目的是让
它有利用价值，对
沙做的功是对人们
有用的功：有用功。
有用功和额外
功之和等于总
功。
W有用=G沙h
W总= W有用+ W额
W总=Fs
有用功、额外功、总功
一个人用水桶从井里打水,有用功是什么？额外
功是什么？
若桶掉在水中,把装满水的桶捞起来,则有用功又
是什么？额外功又是什么？
对水做的功为有用功，对桶做的功为额外功。
对桶做的功为有用功，对水做的功为额外功。
【想一想】
请分别计算出三种情况下有用功、额外功和总功分别是多少？
请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。
机械效率
1.定义：有用功跟总功的比值叫机械效率。
2.表达式:
因为机械效率是两个功的比值，因此没有单位。
用
没有。因为有用功总小于总功，所以机械效率总小
于1。
1.有没有机械效率为100%的机械？为什么？
2.怎样才能提高机械的效率？
减少额外功
改进结构，使其合理、轻巧
经常保养、定时润滑
【想一想】
滑轮组：50%～70% 起重机：40%～50%
一些机械的机械效率
抽水机：60%～80% 柴油机： 28%～40%
一台起重机将重3 600 N的货物提高4 m。如果
额外功是9 600 J，起重机做的有用功是多少？总
功是多少？机械效率是多少？起重机在哪些方面
消耗了额外功？
【算一算】
解:起重机提高物体的力等于物体的重力
F=G=3 600 N
起重机提升重物所做的有用功
W有用=Fh=Gh
=3 600 N×4 m=14 400 J=1.44×104 J
起重机做的总功
W总=W有用+ W额=14 400 J+9 600 J=2.4×104 J
因此,起重机的机械效率
计算滑轮组的机械效率
提出问题
计算滑轮组的机械效率，可能要测量哪些物理量？
影响因素有哪些？
1.滑轮的绕法
2.提升重物的高度
3.滑轮的大小
4.……
猜想与假设
设计实验
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？
滑轮组提高重物时:
W有用＝G物h
W总 ＝Fs
s=nh
设计依据
测量器材 刻度尺、弹簧测力计
①物重G ②物体上升高度h
③拉力F ④拉力移动的距离s
测量的物理量
用
进行实验
1.如图，把滑轮组和刻度尺安装好，从刻度尺读出钩码和
弹簧测力计 的位置；测出钩码G的值，并记录表中。
2.匀速竖直拉动弹簧测力计，使钩码G上升，读出弹簧测
力计所示拉力F的值 ，从刻度尺读出钩码升高的距离h
和弹簧测力计移动的距离S，记录数据在表格中。
3.分别算出有用功和总功、机械效率。记录结果。
4.再安装另一滑轮组，重复再做一次。
5.比较两次两种滑轮组有什么不同？机械效率的差异？
测量
次数
F/
N
s/
m
G/
N h/m Fs
/J
Gh/
J η
① 2.
5
0.
2 4 0.1 5 4
② 3 0.
3 5 0.1
5
0.
9
0.7
5
③ 3.
5
0.
2 6 0.1 0.
7 0.6
收集证据
算一算：同一滑轮组在不同情况下的机械效率，
并填上表。
80%
83.3%
85.7%
（1）同一滑轮组的机械效率不是固定不变的。
（2）滑轮组的机械效率随着被提升物体的重力
增大而变大。
分析与论证
如何提高机械效率 ？
交流与评估
▲改进机械的结构，减小机械自重
▲减小机械间的摩擦力
影响滑轮组机械效率的因素
1、滑轮组轮与轴的摩擦
（减小摩擦可以减少额外功，提高机械效率）
2、所提升的物重
（物重增加，机械效率也提高）
3、动滑轮的重力
如何提高滑轮组的机械效率？
1.通过减小动滑轮自重来减少额外功
3.通过增加提升物体的重力来增加有用功
2.通过减小机械间的摩擦力来减少额外功
思考：用甲乙两个滑轮组提升同
一物体，哪个机械效率高？
1.有用功、额外功、总功
2.机械效率:
3.测量滑轮组的机械效率，分析影响因素
用
1.关于机械效率，以下说法正确的是（ ）
A.机械效率可以大于等于1
B.单位时间内做功越多的机械，机械效率越高
C.做功越多的机械，机械效率越高
D.省力越多的机械，机械效率越高
D
2.某机械的机械效率是75%，这说明使用这一装置
做功（ ）
A.总功是额外功的3倍
B.有用功是额外功的3倍
C.总功是有用功的3倍
D.额外功占总功的
B
3.为了提高滑轮组的机械效率，以下做法中正确的是
（ ）
A.以较快的速度匀速提升重物
B.以较慢的速度匀速提升重物
C.增加承担物重的绳子股数
D.把滑轮做得更轻巧，减小滑轮在转动过程中的摩擦
D
4.（2015•重庆中考）如图所示，不计摩擦和
绳重，把一个重为20N的物体沿竖直方向在4s
内匀速提升2m，所用拉力F为12.5N。下列说法
中正确的是（ ）
A．滑重7.5N
B．4s内拉力F做功25J
C．4s内拉力F的功率为6.25W
D．滑组的机械效率为80%
D
5.（2015·德阳中考）下列关于功、功率、机
械效率的说法正确的是（ ）
A. 做功多的机器机械效率一定高
B. 功率小的机器做功慢
C. 机械效率高的机器功率一定大
D. 功率大的机器做功时间一定短
B
6.如图为我国拥有完全自主知识产权的一种越野车，
其越野性能公认已经超越了“悍马”，坦克能去的地
方它都能去，最大速度达100 km/h。当越野车匀速爬
上一高14 m，长20 m的陡坡时，机械效率为70%（g取
10 N/kg，汽车的质量按3650 kg计算）。求：
（1）越野车受到的重力。
（2）越野车以最大速度行驶50 km所需的时间。
（3）越野车爬坡时的牵引力。
解：（1）汽车受到的重力：G=mg =
3650kg×10N/kg=3.65×104N
（2）由v= 得越野车以最大速度行驶50 km
所需的时间是：
t= = =0.5h
（3）汽车爬坡时，设牵引力为F
由 得牵引力为:
答案：（1）3.65×104N （2）0.5h （3）3.65×104N
抓住今天，你就会前进一步；丢弃今天，
你就会停滞不动。
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