资料简介
•第十章 机械与人
•第五节 机械效率
1976年唐山大地震
救灾工具：
镐头、铁锹
24万人死亡
汶川、玉树地震救援
救灾工具：
起重机等大型机械
将同一块水泥板举高相同的高度。
用手直接抬起水泥板使用起重机提起水泥板
拉力做的功拉力做的功 拉力做的功拉力做的功
一样多吗？
怎么办?
1
对沙子做功
对桶做功
克服自身重力做功
22
对沙子做功
对桶做功
对滑轮做功
33
对沙子做功
对滑轮做功
对口袋做功
重力做功
600J
3120J
600J
780J
600J
690J
总功
对沙子做功
对桶做功
对滑轮做功
600J
180J22 120J
60J
780J
有用功
额外功
11
对沙子做功
对桶做功
克服自身
600J
120J
2400J
2520J
有用功有用功
额外功
3120J
总功
33
对沙子做功
对口袋做功
90J
600J
60J对滑轮做功
30J
有用功
额外功
690J
总功
功的种类
1、有用功：对人们有用的功。
水平拉物体：W有用 = fs
竖直提物体：W有用 = Gh
2、额外功：对人们无用但不得不做的功。
W额外可以减少，但不能为0。
W额外= W总- W有用
3、总功： 有用功和额外功的和。
W总 = W有用 + W额外 = Fs
想想议议
老奶奶用水桶从井中提水，
她所做的哪部分功是有用功，
哪部分功是额外功？如果是桶
掉到井里，她从井里捞桶时，
桶里带一些水，这种情况她所
做的哪部分功是有用功，哪部
分功是额外功？
1.定 义：有用功与总功的比值叫机械效率。
2.表达式:
3.特 点: 没有单位、 用百分数表示。
机械效率
总是小于1、
η=
W有用
W总
一些机械的机械效率
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%
η= W有用
W总
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：
例题 一台起重机将质量为0.6t的重物匀速提升3m，而它的电
动机做的功3.4×104J，起重机的机械效率是多少？
解：
起重机提升重物所做的功是有用功
W=Gh=0.6×103kg×10N/kg×3m=1.8×104J。
起重机的电动机做的总功 W总=3.4×104J。
因此，起重机的机械效率
η=W有/W总= 1.8×104J/3.4×104J=53%。
起重机匀速提升重物所用的力等于物体所受的重力
F=G=mg。
机械效率：有用功跟总功的比值。
小结 有用功 ：对人们有用的功。
额外功 ：人们不需要但又不得不做的功。
总功 ：有用功与额外功的总和。
公式：
∴ 永远小于1
对同一机械来说机械效率总是一定的吗
？
如何通过实验来探究某一机械的机械效率是
否恒定？
你组装成的滑轮组！
在实验的过程中需要测量那些量？
物体的重力 G物 绳子的拉力F拉
物体上升的高度h 绳子端移动的距离S绳
弹簧测力计
刻度尺
有用功
G物h
总功
F拉S绳
实验注意事项
• 1在测量拉力的过程中，弹簧测力计匀速运动。在匀速运动
的过程中读出拉力的大小。
• 2在实验测量中h物、s绳，可以不用测量，通过S=nh 将其从
式中消去！
测量步骤：测量步骤：
①①
ss动动
cm
cm
②②
hh物物
测出
G物=？N
对齐
零刻线
③③
h物=？m
s拉=？m
F拉=？N
测出
W有用= G物h物
W总= F拉s拉
物重G/N 1 2
高度h/m 1 1
有用功W有/J 1 2
拉力F/N 0.5 0.8
距离s/m 3 3
总功W总/J 1.5 2.4
机械效率 66.7% 83.3%
1.提升的物重相同，动滑轮越_____，机械效率越_____ 。
2.同一滑轮组，提升的物体越_____，机械效率越_____ 。
轻
高
高
重
怎样提高滑轮组的机械效率？
思考：
1.有用功一定时，减小额外功：
2.额外功一定时，尽量增大有用功。
提高机械效率的方法:
①改进结构,使它更合理,更轻巧。
②减小机械间的摩擦力。
比如尽量拉起更重的物体……
怎样把油桶搬上车?
如何探究斜面的机械效率？
=
Gh
Fsη=
W有用
W总
探究 斜面的机械效率
S
hF
G
G
F
如何改变斜面的倾斜程度？
A相同长度,改变高度
B相同高度,改变长度
s
h
1
s
h
2
h
s2s1
h
探究 斜面的机械效率
注意事项：
②拉力要与斜面平行。
③及时记录数据。
①要匀速拉动物体。
F
S
h
η=
W有用
W总
=
Gh
Fs
η
记录表格：
斜面倾
斜程度
木块重
量G/N
斜面高
度h/m
拉力
F/N
斜面长
s/m
有用功
W有/J
总功
W总/J
机械效
率/%
较缓 1.3 0.05 0.5 0.5 0.65 0.25 26
较陡 1.3 0.1 0.7 0.5 0.13 0.35 37
很陡 1.3 0.14 0.9 0.5 0.182 0.45 40
结论：斜面越缓，越省力，机械效率越低。
1、有用功、额外功、总功。
2、机械效率
3、斜面的机械效率与倾斜程度的有关。
小 结
η=
W有用
W总
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