五、机械效率（第一课时）
一、填空：
1.机械效率的定义是____________________________，公式：η= ______________________；利用机械做功时，因为总是要做额外功，所以总功_________有用功，机械效率总_______1。（大于/小于/等于）
2.某滑轮组的机械效率为80%表示的含义是____________________;此滑轮组工作时，所做有用功与总功的比值是____________.
3. 如果利用一台机械做功时，有用功为60J，额外功为20J，则机械效率为___________。
4. 一个重500N的物体，用拉力F=400N使它沿着长5m，高3m的斜面AB(如图)，由A拉上平台B，在这过程中拉力做的功是_______J，则此斜面的机械效率为_______;若在平台BC上用力使物体前进5m，这时重力做的功是________J。
5. 工人利用如图所示的滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升0.5m，工人对绳的拉力为600N，则滑轮组对重物所做的有用功W有用=________J，该滑轮组此时的机械效率η＝______%
6. 用动力臂是阻力臂3倍的杠杆将600N的货物抬高30㎝，手向下压杠杆的力是250N，手下降的高度是____㎝，人做的总功是______，有用功是______，这根杠杆的机械效率是_____。
7.甲、乙两位工人分别用如图所示的两种方式，将同样重的一袋沙子提到高处，滑轮的重力小于沙子的重力，不计摩擦阻力和绳子的重力。____工人用力较小，两人所用滑轮的机械效率是η甲___η乙。（选填“>”“=”或“<”）
8.一体重为400N 的小明由于找不到其它的机械．只好亲自动手将100N 重的物体搬到3 m高的楼上。他对物体做的功是 ______J ，他的效率是________.
二、 判断: (对的打“√”；错的打“×”)
（1）作用在物体上的力越大，做的功就越多。－－－－－－－－－－（ ）
（2）功的单位是由力的单位和距离的单位决定的。－－－－－－－－（ ）
（3）使用机械效率高的机械必定省力。－－－－－－－－－－－－－（ ）
（4）做有用功越多的机械，其机械效率越高。－－－－－－－－－－（ ）
（5）机械效率越高，功率越大。－－－－－－－－－－－－－－－－（ ）
（6）做功越快，功率越大。－－－－－－－－－－－－－－－－－－（ ）
（7）使用任何机械，不仅不省功，反而多做了一些功。－－－－－－（ ）
（8）功率大的机械，做功时间一定很短。－－－－－－－－－－－－（ ）
（9）机械效率越高的机械做功越快。 －－－－－－－－－－－－－（ ）
三、选择：
1.关于机械效率,下列说法正确的------------------------------( )
A.做有用功多的机械,η高
B.做总功少的机械,η高
C.做额外功少的机械,η高
D.在总功中有用功占的比例大的机械, η高
2. 使用动滑轮提升重物，能提高机械效率的做法是：---------------------------------（ ）
Ａ、增加提升高度；Ｂ、增加滑轮的重量；Ｃ、提起更重的物体；Ｄ、三种说法都对。
3. 有一滑轮组，若不考虑额外阻力，用100牛的拉力就可以匀速提起500牛的物体，现仍用此滑轮组，考虑额外阻力，匀速提起500牛的物体，所用拉力是200牛，此时滑轮组的机械效率是（ ）
A、100％ B、40％ C、50％ D、60％
4. 用如图所示的滑轮组提升重物，在拉力为200牛时，恰能使重360牛的货物匀速上升。当拉力为400牛时，能使多重的货物匀速上升，此时滑轮组的机械效率如何变化？（不计绳重和摩擦）（ ）
A、货物重720牛，机械效率降低
B、货物重760牛，机械效率不变
C、货物重760牛，机械效率提高
D、货物重780牛，机械效率提高
四、实验及计算：
1.图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6N。
（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_______________。（增大/减小/不变）2.工人用如图所示的滑轮将重800N的货物提高2m，拉力F为500N，求:（1）拉力所在的绳端移动的距离；
（2）滑轮的机械效率。
3. 如图所示滑轮组，重物G＝12牛，每个滑轮重3牛，人用拉力F在2秒内把物体匀速提高了3米，不计绳重和滑轮轴处摩擦。求∶
（1）人做的有用功是多少？
（2）人的拉力F为多少牛？
（3）滑轮组机械效率为多少？额外功为多少？
（4）物体上升的速度为多少，人拉绳子的速度为多少？
（5）人拉绳子所做的功率为多少？
4. 如图所示，滑轮组机械效率为60%,在拉力F的作用下，使物体A以1米／秒的速度在水平面上做匀速直线运动，运动时间为5秒。物体A重60牛，受到地面摩擦力是物重的0.2倍。
求∶（1）拉力F的大小；
（2）拉力F做功的功率。
机械效率（第一课时）
一、填空:1.略2.略3.66.7% 4.2000J 75% 0 5.450 75% 6.90 225J 180J 66.7% 7.乙 > 8.300 20%二、判断：(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×(6)√(7)√(8)×(9)×三、选择：1.D2.C3.C4.C四、实验及计算：1.(1)匀速2.4 24 83.3%(2)增大 2. (1)4m(2)80% 3.(1)36J(2)5N(3)80% 9J(4)1.5m/s 4.5m/s(5)22.5m/s 4.(1)20/3N(2)20W
五、机械效率（第二课时）
一、填空：
1. 如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶，动滑轮重为20N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重. 若工人在5s内将绳子匀速向上拉6m，则泥桶上升_________m，手拉绳子的力为______N，拉力的功率为________W，滑轮组的机械效率为________.
2. 如图所示,重为30N的物体A在拉力F=12N的作用下,以0.2m/s的速度在水平桌面上做匀速直线运动,此时物体A与地面间的摩擦力为5N,则拉力的功率P=________W，该装置的机械效率η=__________。
二、选择：
1.（不计绳重与摩擦，且动滑轮重G动小于物重G），用它们分别将重相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，所用的拉力分别为F甲、F乙，它们的机械效率分别为η甲、η乙。则下列关系正确的是:( )
A．F甲＜F乙 B．F甲＞F乙
C．η甲＜η乙 D．η甲 =η乙
2.两台机器,甲的机械效率大于乙的机械效率,则-------------( )
A,使用甲机器一定省力
B,使用甲机器做功一定快
C,使用甲机器做功一定多
D,以上说法都不正确
3. 定滑轮、动滑轮、滑轮组分别提升同样的重物，在不计摩擦阻力和绳子重力的情况下，机械效率最高的是--------------------------------------------------（ ）
A，动滑轮 B，定滑轮 C，滑轮组 D，都一样
4.甲同学用水桶从井里提水，乙同学用绳把掉在井中的桶捞上来，水桶里带了一些水，关于两同学做有用功、额外功的说法正确的是---------------------（ ）
A，甲提水桶做的功都是有用功 B，乙提水桶做的功都是有用功
C，甲提水桶对桶做的功是额外功 D，乙提水桶对桶做的功是额外功]
5.某机械的机械效率是85%，它的意义是—————— —（ ）
A，总功中有85%用来克服额外阻力做功 B，总功中有15%用来克服额外阻力做功
C，总功中有15%用来克服有用阻力做功 D，它只做了85%的功
6.朝鲜族有一种群众喜爱的娱乐跳板，若支点在跳板中央，当体重均为600N的两名运动员从1.5m处由静止下落到跳板一端时,静止于另一端重为450N的女运动员被向上弹起3m高,若不计空气阻力,跳板的机械效率为-------------------------------------( )
A,100% B,90% C,75% D,25%
三、作图及实验：
1.某同学通过一滑轮组将重为320N的物体匀速提起只用了100N的力,已知该滑轮组的机械效率为80%,请你选取图中适当的滑轮组并画出符合此要求的绳子的绕法
(写出分析过程)
2. 测定滑轮组的机械效率，除了需要动滑轮、定滑轮、铁架台和钩码外，还需要______、_________和_________。
(1)．测机械效率依据的公式是______________________。
(2)．填写实验记录表格中缺少的数据。
钩码重
（N）
拉绳子力
（N）
钩码上升高度（m）
绳子自由端移动距离（m）
有用功
（J）
总功
（J）
机械效率
8.4
4
0.1
0.3
(3)提升相同的砝码时,若增加动滑轮的个数,机械效率将____。（选填“增大”，“不变”，“减小”）
3.下面是小明探究斜面的机械效率的部分数据。
（1）通过计算，在表中填上所缺数据。
（2）分析表中数据可得结论：在__________相同时，斜面越粗糙，机械效率越______。
四、计算：
1.如图所示是小明同学测滑轮组机械效率的实验装置图.他做了2.4J的有用功使重物匀速上升了0.4m，克服绳重及摩擦做了0.2J的功.请你回答：
（1）小明所用的拉力是多少N？
（2）该滑轮组的机械效率是多少？
（3）根据题目所提供的相关信息，还可以求出其它一些物理量.请从中任选两个并加以解答.
2.如图所示．工人用240N的拉力拉绳使水中的小船匀速靠岸，用10min将绳子拉下60m，已知小船重1．8×10４N，小船行进中受到的阻力是它所受重力的0．01倍，则：
（1）工人拉绳时做功的功率是多少?
（2）此装置的机械效率为多少?
3.用一个动滑轮把重为40N的日常生活用品提到6m高的楼上,如图甲所示,此装置的机械效率为80%(绳子重和摩擦不计)
(1)求绳子自由端拉力为多少?
(2)现有另一种办法:把动滑轮改为定滑轮,如图乙所示,将同样重的日常用品拉到6m高的楼上,这一种方法一定可以:①提高功率;②提高该装置的机械效率;③减少拉力做的功;④减少绳端移动的距离.你认为正确的是:_______________
机械效率（第二课时）
一、填空:1.2 80 96 92% 2.1.2 83.3%二、选择：1.B2.D3.B4.C5.B6.C三、实验:1.略.2.略.3.(1)42%(2)物重 低. 四、计算：1.(1)2.5N(2)80%(3)略.2.(1)24W(2)75%3.(1)25N(2)②③④
课题：§11.5机械效率
课型：新授
教学设计
设计
思路
通过探究手拉绳做的功与动滑轮对钩码做的功之间的关系，让学生在研究交流中经历机械效率的发现，感悟合作探究的方法，从而建构机械效率相关的知识体系，达到提升学习能力的目的。
教
学
目
标
知识
和
技能
1、知道什么是有用功、额外功和总功。
2、掌握机械效率的概念，会计算某种简单机械的机械效率。
3、知道机械效率总是小于1，知道提高机械效率的实际意义和方法。
过程
与
方法
通过探究动滑轮的使用，知道使用机械要做额外功。
通过实验与讨论，认识提高机械效率的主要方法。
情感、态度与价值观
让学生体念科学探究带来的乐趣
通过探究活动，让学生对节约能源有新的认识，提高效率的意识，增强将科学服务于人类的责任感。
重点
难点
重点
机械效率的概念和有关计算
难点
如何提高滑轮组的机械效率
教学准备
滑轮、钩码、铁架台、弹簧测力计、细线、刻度尺
教学过程提要
教 学 环 节
个 人 复 备
一、
复习
旧知
引入
新课
1．提出问题：小明利用动滑轮把木料拉上四楼时，手拉绳做的功与动滑轮对木料做的功相等吗？
2．怎样探究这个问题？
二、
讲授
新课
（新知
探究）
一、活动：再探动滑轮
1．设计实验方案：用手通过一只弹簧测力计拉一个动滑轮，沿竖直方向匀速缓慢提起重为G的钩码。
2．为了探究上述问题需要测量的物理量是：手对绳的拉力F、手移动的距离s、钩码的重力、钩码上升的高度h。
3．改变钩码的数量，重复上述测量。
4．设计表格，将实验数据填入表中。
实验
次数
手的拉力F/N
手移动距离s/m
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
1
2
3
5．分析实验数据：
⑴手拉绳所做的功与动滑轮拉钩码所做的功是否相等？
⑵哪一个做的功多一些？
⑶你认为产生这一现象的原因是什么？
二、机械效率
1．有关机械的三种功
有用功W有用_____将重物提升一定高度所做的功
额外功W额外_____克服摩擦力和克服动滑轮重力所做的功
总功W总_____手的拉力对动滑轮做的功
训练：①滑轮组水平拉动物体的过程中哪些是有用功、额外功、总功？
②利用斜面提升重物的过程中哪些是有用功、额外功、总功？
③提着一桶水上楼的过程中哪些是有用功、额外功、总功？
2．三者之间的关系：
为了表示总功中有多少功被有效利用，物理上引入了机械效率的概念
3．机械效率的概念：物理学中，将有用功与总功的比值叫做机械效率。
4、计算公式： （ ）
5．注意：对于实际机械，由于总是有额外功存在，η＜1。
训练：
1、某起重机的效率是70%表示的物理意义是________________
2、下列关于机械效率的说法正确的是 ( )
A. 机械效率可以提高到100％
B．机械效率总小于1
C．功率大的机械，机械效率高
D．机械效率越高，有用功就越多
3、用一个动滑轮把500N的重物匀速提高1m，所用的拉力是300N，如图所示，在此过程中的有用功、总功、动滑轮的机械效率分别是（）
A、500J 300J 16.7%
B、500J 600J 83.3%
C、300J 500J 83.3%
D、600J 500J 83.3%
三、
拓展
延伸
一、探究滑轮组的机械效率
1、公式：
2、实验：探究滑轮组的机械效率
3、结论：①同意滑轮组提升不同的重物，重物越重，机械效率越大
②不同的滑轮组提升相同的重物，动滑轮越重，机械效率越小
提高滑轮组机械效率的方法： ①减小摩擦
②减小动滑轮的重力
训练：某人用如图所示的滑轮组提升200N的重物，所用的拉力是800N，绳子自由端被拉下4m。①这个里做的总功是多少焦？②有用功是多少焦？③这个滑轮组的机械效率是多少？
二、斜面的机械效率
1、公式：
2、结论：斜面越陡，机械效率越大，越费力
训练：一位工人将质量为100㎏的货物沿着长3m,高1m的斜面，由底端匀速推到顶端。求①如果斜面光滑，工人沿斜面方向的推力多大？②如果斜面的机械效率为80%，这时工人沿斜面方向的推力又是多大？斜面对物体的摩擦力是多大？
四、
课堂
小结
机械效率是有用功与总功的比值，总是小于1
机械效率的公式：。
在有用功一定的情况下，要提高机械效率，要少做额外功
五、
布置
作业
课本P22“WWW”第1、2题
板书
设计
§11.5机械效率
机械效率
有关机械的三种功
定义：有用功与总功的比值叫做机械效率
公式：，η＜1。
滑轮组的机械效率
斜面的机械效率
教
后
感
初三物理学案 课题：§11.5机械效率
学习过程
1、_______________________叫有用功，_____________________________________叫额外功，________________________叫总功，三者之间的关系是___________
2、____________________________________________叫机械效率，___计算公式是___________________,η＜____
3、测滑轮组的机械效率要用哪些器材？_________ __________,需要测哪些物理量？___________、_____________、_________________、________________实验原理是___________________。
4、某台机器的效率是80%表示_______________________________
5、用定滑轮缓慢提升质量为20㎏的物体，所用的拉力为220N，当物体升高2m时，求有用功、总功和定滑轮的机械效率（g取10N/㎏）。
6、各种机械在使用时产生额外功的原因不完全相同，要根据具体情况具体分析。具体分析右图中三种做功情况(设滑轮规格相同)，产生额外功最多的应是____图。若钩码(m=50g)在三种情况中均被提高1米，各种情况机械做的有用功均为_____，由此可判断出_______图的机械效率最大。(g取10N/Kg)
7、用图示的装置提水，已知动滑轮重4N，桶重6N，桶中的水重50N，摩擦不计，则装置的机械效率为_________。
8、下列说法中正确的是 （ ）
A．功率越大，则机械效率就越大 B．机械效率越大，则额外功越就越小
C．机械效率越高，有用功就越多 D．机械效率总小于1
某工人利用动滑轮在20s内将3000N的物体匀速提高4m，已知这个动滑轮的机械效率是80％，求：
(1)这名工人所做的总功是多少焦?
(2)他所做的额外功是多少焦？
(3)他的输出功率是多少瓦?
§11.5机械效率 当堂训练
1、如图所示，小冯分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为ηl，用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2，若不计绳重与摩擦，则 ( )
A．Wl=W2 ηl=η2 B．W1=W2 ηl<η2
C. W1η2 D．W1>W2 ηl<η2
2、工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上，如图所示，汽车车厢底板高度h=1.5m，斜面长度s＝3m，现用力F沿着斜面把重力G=1800N的重物匀速拉到车上，若不计摩擦，拉力F为_____N；若实际拉力F′＝1200N，则该斜面的机械效率是 %
3、如图所示，用滑轮组拉着一只木块P沿水平面以0.5m／s的速度匀速向右运动，此时弹簧测力计的读数为4N。若每只滑轮重1N，绳与滑轮间的摩擦不计，则该滑轮组的机械效率为________，在2s内拉力F做的功为__________J。
4、如图所示，用一个动滑轮拉动一个物体A以0.5m／s的速度在水平面匀速运动，物体A重为20N，受到的摩擦力是物重的0.2倍，水平拉力F为2.5N，则在2s内拉力做的功是_______J，滑轮的机械效率是_____(不计滑轮重力)。
5、如图所示，在50N的水平拉力F作用下, 重800Ｎ的物体沿水平地面做匀速直线运动, 物体与地面间滑动摩擦力为120Ｎ.则滑轮组的机械效率为 _______ ；若物体的速度为0.2m/s,则1min内拉力做的功为 ___________ J．
6、在“测定动滑轮机械效率”的实验中，用同一滑轮进行了两
次实验，实验数据如下：
实验
次数
钩码重G/N
钩码上升的高度h/cm
弹簧测力计的示数F/N
弹簧测力计移动的距离s/cm
1
2
10
1.5
20
2
5
5
3.0
10
⑴实验中应 拉弹簧测力计．
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 （选填“大于”、“小于”或“等于”）第一次实验时的机械效率．
⑶若不计摩擦，该动滑轮的重为________________。
7、如图所示，一个工人用机械效率为75%的滑轮组把重为600N的物体匀速提高了2m，在拉动绳子的过程中克服滑轮与轴之间的摩擦做了300J的功。问①人的拉力为多大？②动滑轮的自重为多大？
课件15张PPT。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。机械效率 我家住在四楼，买了一批木料，可以直接用手拉到四楼，也可以使用动滑轮，使用动滑轮的作用为了 。省力www:
用手直接对木料做功与手对机械做功相等吗？一、再探动滑轮用手直接对木料做功与手对机械做功相等吗？议一议：为什么使用动滑轮后手要多做功？有用功：直接提升物体所做的功。
（有利用价值的功）额外功：克服机械重力、摩擦
力做的功。（我们不
需要却不得不做的功）
总 功：手对机械所做的功。
我可以直接用手拉到四楼，也可以使用斜面，使用斜面的作用为了 。省力www:
用手直接对木料做功与使用机械手对木料做功相等吗？二、研究斜面用手直接对木料做功与使用斜面手对木料做功相等吗？议一议：为什么使用斜面后手要多做功？机械效率：有用功与总功的比值
叫做机械效率。
计算公式：机械效率常用百分数表示，
小于100%，没有单位。 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．
起重机的机械效率是60%，它表示什么意思？1、用一个动滑轮把500N的重物 提高1m，所用的拉力是300N，
在此过程中有用功为多少？
总功为多少？
动滑轮的机械效率为多少？三、例题答案: (1) W总= 240J; (2) W有用= 180J; (3) W额外= 60J; (4) η = 75％; (5) G动=60N。2、小明用100N的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下2m，杠杆的另一端将320N的重物提高了0.5m，
他做的有用功是多少？
总功是多少？
杠杆的机械效率是多少？反馈练习：1、用水桶从井中提水时，所做的有用功是
，额外功是 ，总
功是 ；
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有一对兄弟，他们的家住在80层楼上。有一天他们外出旅行回家，发现大楼停电了！虽 然他们背着大包的行李，但看来没有什么别的选择，于是哥哥对弟弟说，我们就爬楼梯上去！包包太重了，不如这样吧，我们把包包放在这里，等来电后坐电梯来拿。”于是，他们有说有笑地往上爬，轻松一刻但是好景不长，到了40楼，两人实在累了。想到还只爬了一半，两人开始互相埋怨，指责对方不注意大楼的停电公告，才会落得如此下场。他们边吵边爬，就这样一路爬到了60楼。到了60楼，他们累得 连吵架的力气也没有了。弟弟对哥哥说，“我们不要吵了，爬完它吧。”于是他们默默地继续爬楼，终于80楼到了！兴奋地来到家门口兄弟俩才发现他们的钥匙留在了1楼的包包里了……
