(共19张PPT)
第3节 如何提高机械效率
3.如图，用力F将物体C拉到斜面的顶端，斜面高为h，斜面长为s，则拉力F做功为 ；克服重力G做功为 ；克服摩擦力f做功为 。
知识回顾
1.做功的两个必要要素：作用在物体上的 和物体在 的方向上通过一段距离
2.机械功原理：使用任何机械都 省功
不能
FS
力
C
F
斜面
力
Gh
fS
活动1
一、什么是有用功和额外功
1.滑轮组的受力情况
拉力、物体的重力、动滑轮的重力、绳子的重力以及绳子与滑轮间的摩擦力
2.滑轮组的做功情况
（1）克服物体重力做功
（2）克服动滑轮重力、绳子重力和绳子与滑轮间的摩擦做功。
活动1
1.挖掘机的受力情况
挖掘机的动力、泥土的重力、抓斗和机械臂的重力以及摩擦力
2.挖掘机的做功情况
（1）克服泥土重力做功
（2）克服机械重力（包括抓斗、机臂重等）和零件间的摩擦做功
定义:有价值的功，叫做有用功，记作W有；无利用价值而又不得不做的功，叫做额外功，记作W额。
分析
2.总功与有用功、额外功三者间的关系：
总功等于有用功与额外功之和，即W总＝W有+W额
1.在这个过程中，动力对机械做的功叫做总功，记作W总
4.由于额外功的存在，即W额>0，因此，总功必定大于有用功。即W总>W有。
3.任何机械本身都受到重力作用，且机械在运行过程中总存在摩擦。
思考
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
克服水的重力做功
克服桶的重力做功
拉力所做的功
二、什么是机械效率
1.定义：有用功与总功的比值，叫机械效率
2.公式：
（机械效率用百分数表示，没有单位 ）
思考
机械效率会大于１吗？为什么？
因为额外功的存在，有用功总小于总功，所以机械效率总小于1（ η <1）。
活动2
测算滑轮组的机械效率
【实验目的】
1．学习安装滑轮组。
2．学习测滑轮组的机械效率。
3．分析得出影响滑轮组机械效率的因素。
【实验原理】
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？
思考
实验器材：
刻度尺、钩码、弹簧秤、滑轮组两个、铁架台、细绳。
物重、拉力的大小、提升重物的高度、绳子自由端移动的距离
点击下方图片观看视频
——研究滑轮组的效率
2.如何提高机械效率:
思考
1.影响滑轮组机械效率的因素有哪些？
物体的重力、动滑轮和绳子的重力、滑轮自身部件的摩擦等。
（1）增加有用功（如同一滑轮组，提升重物越重，机械效率越高）。
（2）减小额外功（如不同滑轮组，提升相同重物，动滑轮重越小，机械效率越高）。
1.滑轮组提升重物时的总功和有用功
思考
W有＝ G物 h W总 ＝ F S S= n h
2.滑轮组机械效率的推倒式
1.滑轮组水平拉物体时的总功和有用功
思考
W有用＝ f S物 W总＝ FS拉 S拉= n S物
2.滑轮组机械效率的有用推倒式
思考
1.斜面提升重物时的总功、有用功和额外功
2.斜面机械效率的表达式
W总＝ FS W有＝ G物 h W额＝ f S
1.关于功率、机械效率的说法正确的是（ ）
A．功率大的机器做功一定多
B．额外功占总功比值小的机器机械效率高
C．做功多的机器机械效率一定高
D．功率大的机器做功时间一定短
解析：由W=Pt可知，做功多少由于功率和做功时间有关，时间不确定无法比较做功多少，A错误；机械效率是有用功与总功的比值，总功包括有用功和额外功两部分。额外功占总功的比值越小，机械效率越高，B正确；机械效率与做功多少没有关系，C错误；功率描述物体做功的快慢。功率大说明做功快，时间长短不能确定，D错误。
练一练
B
2.如图所示，小明分别使用甲、乙、丙三种机械匀速提升物体（绳长不变），测得拉力和物体M、N所受的重力如表所示，则（ ）
A．F丙一定小于F乙
B．甲的机械效率比乙的大
C．若乙提升物体的高度变大，则机械效率变大
D．实验测得数据无法计算出甲、乙的机械效率
B
3.用如图所示的滑轮组拉动水平地面上重200N的物体，使物体在4s内匀速前进了4m，已知物体受到地面的摩擦力为60N，所用拉力大小为25N，忽略绳重、滑轮重。下列说法正确的是（ ）
①拉力做功的功率为75W
②绳子自由端在4s内移动了8m
③该滑轮组的机械效率为80%
④物体克服摩擦力做的功为300J
A．只有①③正确 B．只有②④正确
C．只有①④正确 D．只有②③正确
A
4.如图所示，利用斜面提升重物时，能够提高斜面机械效率的是（ ）
A．斜面不变，增大物体的质量
B．减小物体与斜面间的粗糙程度
C．斜面倾角不变，增大斜面高度
D．斜面倾角不变，增大斜面长度
解析：斜面的机械效率与物体的质量无关，A错误；斜面机械效率与斜面的粗糙程度有关，斜面越光滑，摩擦力越小，则机械效率越大，故减小物体与斜面间的粗糙程度可提高机械效率，B正确；斜面倾角不变时，斜面的机械效率与斜面高度和斜面的长度无关，故CD错误。
B
如何提高机械效率
利用机械做功
有用功：有价值的功
机械效率
定义：有用功与总功的比值
公式：
提高机械效率的方法：（1）增加有用功；（2）减小额外功
课堂小结
额外功：无利用价值，不得不做的功
总功：动力对机械做的功
三者间关系：总功=有用功+额外功
