课件20张PPT。第十一章 机械功与机械能11.3 如何提高机械效率学习目标
1．了解有用功、额外功和总功的含义，以及它们之间的关系。
2．知道机械效率，会用机械效率的公式进行简单的计算，会测算滑轮组的机械效率。
3．知道机械效率总小于1，知道提高机械效率的方法和意义。
核心考点：机械效率的计算课前预习
1．在物理学中，把完成某项任务时有实用价值的功，叫做 ；把其他无实用价值而又不得不做的功，叫做 ．
2．在物理学中，把 跟 的比值叫做机械效率．机械效率通常用 表示，其计算公式为 ．
3．测算滑轮组的机械效率需要的器材是 和 ；需要测量的物理量是 ．
4．如下图所示，大小为20 N竖直向上的拉力F通过动滑轮把重30 N的物体向上提升了5m.拉力F做的功
是 J，此滑轮的机械效率是 .有用功额外功有用功总功刻度尺弹簧测力计重物G、拉力F、物体移动距离h和绳移动的距离l20075%课堂精讲
知识点1. 有用功、额外功和总功
（1）有用功：物理学中，把完成某项任务时有实用价值的功叫有用功( ).如：要想提水上楼，水重乘以提升高度就是有用功，表示为
（2）额外功：人们为了达到一定目的时并不需要但又不得不额外做的功叫额外功( ).额外功的产生主要有两种原因：①提升物体时，克服机械自重、容器重量等所做的功，如用滑轮组提一桶水时，克服动滑轮重和桶重所做的功都是额外功， ；②克服机械的摩擦所做的功是额外功，如使用滑轮组时，克服轮与轴之间的摩擦以及绳与轮之间的摩擦所做的功都是额外功．
3．总功：人们在达到一定目的的过程中，实际做的功叫总功，等于有用功和额外功之和，即 .【例1】暖水瓶重5N，内装20N的水，小明同学从一楼打水送到二楼，暖水瓶在此过程中升高了3m，小明做的有用功是 J，额外功是 J，总功是 J.
【练习1】下列说法中正确的是 ( )
A．用水桶从井中提水的时候，对水桶做的功是有用功
B．用水桶从井中提水的时候，对水做的功是总功
C．桶不小心掉到井里，从井里把桶捞上来的时候，对桶做的功是有用功
D．桶不小心掉到井里，从井里把桶捞上来的时候，桶里带了一些水，对桶和水做的功是有用功C知识点2.机械效率
1.机械效率:有用功跟总功的比值叫机械效率.通常用机械效率来表示有用功占总功的百分比，用η表示，其表达式为η=W有用/W总*100%, 机械效率是一个比值，能反映机械性能的好坏，机械效率越高，做功性能越好.
2.理解机械效率时应注意：
(1)机械效率反映的是利用机械工作时，有用功在总功中所占百分比例的大小，机械效率的高低与使用机械是否省力或省力的多少无关.
(2)由于有用功总小于总功，所以机械效率总小于1.(3)同一机械在不同情况下机械效率不一定相同.例如用动滑轮提升重物，由于被提升重物的重力不同，动滑轮的机械效率也不同，当额外功基本不变时，在提升重物不同的情况下，同一机械的机械效率也是不同的，随着有用功数值的增大，机械效率也增大.
(4)机械效率是有用功与总功的比值，分析机械效率高低时不能只考虑一个因素。
①当总功一定时，机械所做的有用功越多，或额外功越少，机械效率就越高；
②当有用功一定时，机械所做的总功越少，或额外功越少，机械效率就越高；
③当额外功一定时，机械所做的总功越多，有用功在总功中所占的比例就越大，机械效率就越高。(5)机械效率表达式为 ，对于三种简单机械的机械效率的计算总结如下：
.(6)机械效率与功率比较【例2】（2014?郴州）起重机在20s内把重物匀速提到楼顶，起重机所做的总功是4×104J，额外功是1.6×104J，则起重机的总功率是 W，机械效率是 ．
【练习2】如图所示，在研究斜面机械效率时，伟华同学用160N的力将重为240N的箱子沿斜面从底部推到高为
100cm的顶端，已知斜面长为300cm，则他所做的有用功是_________J，总功是__________J，机械效率
是____________.24048050%知识点3.测算滑轮组的机械效率
(1)测算原理：
(2)需要测量的物理量：
①物体的重力G．
②物体提升的高度h．
③绳子自由端的拉力F．
④绳子自由端移动的距离s.
注意：根据滑轮组的特点
可推得 ，N为绳子的股数，只
要测得G和F，即可测得 . (3)所需器材：弹簧测力计、刻度尺．
(4)实验操作时应注意：在拉动弹簧测力计使钩码的上升时，一定要匀速且要在竖直方向上拉。
（5）提高机械效率的方法
要提高机械效率，就要尽量采取措施来额外功.主要方法有:改进机械结构，使它更合理，更轻巧(减小机械重力)，如用光滑、轻质且结实的滑轮替换笨重、粗糙的滑轮；使用时要经常保养、定时润滑(减小机械间的摩擦) ，如给轴承加润滑油.必须注意，“提高机械效率”与生活中说的“提高工作效率”的含义不同的，“提高工作效率”含有把工作做快一点的意思，而“提高机械效率”指的是提高有用功占总功的比例.【例3】（2014?湖北）小明在做“测量滑轮组的机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了三次实验，数据如表：
（1）表中“测力计移动的距离”栏目中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是 ．
（2）3次实验中滑轮组的机械效率是 ．
（3）请帮助小明画出该滑轮组的绕线方式．
（4）本实验得到的结论是： ．【练习3】（2014?沈阳）在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某组同学用同样的滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如表所示．
（1）表格内的第4次实验中应补充的数据是 （结果精确到0.1%）．这次数据是用图中 （填“甲”或“乙”）所示的滑轮组测得的．
66.7%乙（2）分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，若要增大滑轮组的机械效率，应该 ．在第1次实验中，拉力F所做的额外功为 J．
（3）某同学认为，使用相同的滑轮所组成的滑轮组提升同一个重物时，越省力的滑轮组其机械效率越大，他的想法正确吗？请你利用补充完整后的表格中的数据说明你的判断： ．增大物体的重力0.1不正确；第1次比第4次省力，但两次的机械效率却相同随堂检测
1. 小红用塑料桶从井中打水；小军把不小心掉进井中的塑料桶打捞上来。在这两个情形中塑料桶中都有水。那么下列分析中正确的是（ ）
A．两个情形中，两人对水做的功都是有用功
B．两个情形中，两人对水做的功都是总功
C．两个情形中，两人对水做的功都是额外功
D．小红对水做的功是有用功，小军对水做的功是额外功
2. 关于机械效率的问题，下列说法中正确的是（ ）
A．做功越多，机械效率一定越高
B．单位时间内做功越多，机械效率一定越高
C．省力越多的机械，机械效率一定越高
D．额外功在总功中所占比例越小，机械效率一定越高DD3. （2014?泉州）如图所示，用下列装置提升同一重物，若每个滑轮重相同，不计摩擦，则机械效率最高的装置是（ ）
4.起重机将0.9t的货物匀速提升10m，在这过程中所做的额外功是6×104J．该过程中起重机对货物做的功
是 J，起重机机械效率是 ．（g取10N/kg）A9×10433.3%5. （2014?德阳）如图所示，在20N的水平拉力F作用下，重200N的物体沿水平地面向左做匀速直线运动，物体与地面间的滑动摩擦力为48N，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．80%7206.在“测滑轮组机械效率”的实验中，小强按正确方法操作，如图是他实验中的情景，下表是他记录的一组数据．
（1）由表中数据可计算出，滑轮组对钩码做的有用功
为 J，人做的总功为 J．
（2）对以上两个计算结果进行比较，其不合理之处是 ；结合测力计放大图，可知小强的错误是 ．
（3）在该次实验中，所测滑轮组的机械效率应该
是 %．（保留1位小数）0.250.21有用功大于总功弹簧测力计读数错误92.6
