第六节 机械效率
检测目标
1．理解什么叫有用功、额外功和总功，在实际问题中会分析计算．
2．理解什么叫机械效率，会进行有关计算．
3．了解提高机械效率的方法．
应知应会
1．用图1所示装置提升重为900牛的物体A，加在绳自由端的拉力大小为400牛时恰好可以使物体匀速上升．求：
（1）求此时滑轮组的机械效率；
（2）若不计绳重和摩擦，求动滑轮的重；
（3）若提升的重物改为1200牛，此时滑轮组的机械效率又为多少？
（4）在（3）问中需要在绳自由端加多大的拉力才能将物体匀速拉起？
图1
2．用动滑轮将重为80牛的物体匀速提升2米，拉力做功200焦．不考虑绳重和一切摩擦．
（1）求此时动滑轮的机械效率；
（2）如果该动滑轮匀速提升200牛的重物，拉力的功率为11瓦，则重物上升的速度是多大？
图2
3．一个人用滑轮组匀速提升重G=128N的物体，滑轮组的机械效率为80%，在4s内人用F=40N的力使绳端移动4m．
（1）求出绳子的股数n；
（2）算出有用功的大小和总功功率．
4．用1225牛向下的拉力，通过机械效率为80%的滑轮组可以把重为4900牛的物体匀速提升起来．请画出这个滑轮组的装置图．
5．用图3所示滑轮组拉着一重为100牛的物体A沿水平面做匀速运动，所用拉力F的大小为40牛．
（1）不计轮和绳的重力以及摩擦，求：物体A所受的摩擦力．
（2）若滑轮组的机械效率为80%，求：物体A所受的摩擦力．
图3
拓展提升
6．如图4用40牛的拉力使物体匀速上升，不计绳重和摩擦，整个装置的机械效率为75%．求：
（1）物体和动滑轮的重各是多少？
（2）若绳能承受的最大拉力为50牛，此装置的机械效率最大
可提高到多少？
图4
7．如图5，用滑轮组拉着重为600牛的物体沿水平方向向右匀速移动了8米，拉力F 做的功为1280焦，（不计绳重和摩擦）求：
（1）拉力的大小；（2）若动滑轮重为12牛，机械效率为多少？
图5
8．如图6用力F通过滑轮组提升重物G，如果此滑轮组失去了其应有作用，请问此时该滑轮组的机械效率为多少？
图6
9．用如图7的装置提升重物，绳子能承受的最大拉力为120N，动滑轮重60N，绳重与摩擦不计．求：
（1）用此滑轮组最多能将多重的物体匀速提升？
（2）用此滑轮组提起重240N的物体，使它匀速上升，问人加在绳
子自由端的拉力是多大？此时滑轮组的机械效率是多大？当物体以0.5m/s的速度上升时，拉力的功率是多大？
（3）该滑轮组的机械效率最高可达到多少？
图7
10．如图8，用甲、乙两个滑轮组匀速提升重物，已知物重G1与G2之比为2 : 1，甲滑轮组中动滑轮重G动甲与G1之比是1 : 5，乙滑轮组中两个动滑轮总重G动乙与G2之比是3 : 5（不计绳重与摩擦），求：
（1）甲、乙两个滑轮组的机械效率与之比？
（2）作用在绳子自由端的拉力F1与F2之比？
甲 乙
图8
参考答案：
1．（1）75%（2）300N（3）80%（4）500
2．（1）80%（2）0.05m/s
3．（1）4（2）128J；40W
4．5；图略
5．（1）120N（2）96N
6．（1）90N；30N（2）80%
7．（1）80N（2）92.5%
8．25%
9．（1）300N（2）100N；150W；83.3%（3）80%
10．（1）4︰3（2）2︰1
课件18张PPT。第九章 简单机械 功第六节 机械效率课前导入方便的同时有出没有“冤枉力”呢？学习目标学习目标（1）知道有用功、额外功、总功的概念；（2）掌握机械效率的概念以及计算公式；（3）理解增大机械效率的方法。新知探究一、有用功和额外功你会选择怎样运沙子？想想议议从效率上讲呢？新知探究如图装置的方法进行实验W丙>W乙>W甲，尽管使用机械能带来省力或改变作用力方向等的便利，但是总是由于机械自重或摩擦等的影响，需要做额外的功。用弹簧测力计将砝码匀速提升同一高度，比较三次拉力所做的功。一、有用功和额外功新知探究观看下面图片，试着总结几种功的概念一、有用功和额外功提升重物是目的，做的是有价值的功要达到目的，必须施加的力，动力做的功克服滑轮自重和摩擦，不得不做的额外的功有用功总功额外功新知探究1、有用功： “W有用”机械对外所做的有利用价值的功2、额外功：“W额外”机械克服本身的重力和摩擦力所做的无利用价值的功3、总功：“W总”动力对机械所做的功三者关系：W总= W有用 + W额外几种功的概念 一、有用功和额外功新知探究思考与总结我们总希望有用功在总功中占得份额更大引出机械效率问题。我们把有用功和总功的比值叫做机械效率。?×100%η ：机械效率??有：有用功??总：总功二、机械效率新知探究省了力或带来了方便，但机械效率小。二、机械效率新知探究例题 用一个动滑轮，将200N的物体匀速提升2m，所用拉力F为120N，此动滑轮的机械效率是多少？已知：G=200N，h=2m，F=120N，s=2h=4m解：W有=Gh=200N×2m=400J
W总=Fs=120N×4m=480J×100%=400J/480J×100%≈83.3%二、机械效率新知探究一些常见的机械皮带传动的机械效率94%-98%起重机的机械效率40%-50%斜面的机械效率<95%滑轮组的机械效率60%-80%为什么机械效率都小于1呢？机械效率能达到100%吗？二、机械效率新知探究分析与讨论 使用任何机械不可避免的要做额外功，因此机械效率总小于100%。 像空气摩擦等是永远不可避免的，所以机械效率不可能达到100%。二、机械效率新知探究测定斜面的机械效率二、机械效率观察与实验粗糙程度一样的斜面，当改变它的倾斜程度时，斜面的机械效率是否相同呢？动手操作，完成下表。新知探究二、机械效率观察与实验 在斜面粗糙程度一定时，斜面越陡，机械效率越高。新知探究提高机械效率的方法（1）改进机械的结构，使其更合理、更轻巧
（2）使用中，经常保养，定时润滑
（3）在承受范围内，可以适当增大物重二、机械效率通过这节课的学习，你有什么收获？本课小结本课小结一、机械效率二、机械效率的可变性（1）三种功的概念：总功、额外功、有用功
（2）机械效率：有用功和总功的比值叫做机械效率（2）任何机械的机械效率都不可能达到100%。公式：η＝W有/W总×100%（1）同一个机械，提升的重物不同机械效率不同，重物越重，机械效率越大。随堂练习随堂练习1、甲机械的机械效率比乙机械的机械效率高，表明 ( )
A.甲的有用功比乙的有用功多
B.做相同的总功,甲的有用功比乙的有用功少
C.甲的总功比乙的总功少
D.做相同的总功,甲的有用功比乙的有用功多D2、某人用100N的力,沿竖直方向将杠杆动力臂的端点压下2米,杠杆的另一端把320N的重物举高0.5米,则他做的有用功是 J,杠杆的机械效率是 .16080%随堂练习随堂练习3、用定滑轮匀速提升质量为20kg的物体，所用拉力为220N，物体升高的高度为2m。求此过程中的有用功、总功和定滑轮的机械效率。（g=10N/Kg）4、由于在使用杠杆时的摩擦非常小，所以杠杆是一种机械效率非常的简单机械。若用一根机械效率为90%的杠杆将一个18Kg的物体提升50cm，需要做多少总功？（g=10N/Kg）
