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11.4 机械效率
岳阳市第十中学 高文超
教育科学出版社义务教育教科书物理（八年级下册）
教学目标
1.知识与技能
（1）知道有用功、额外功、总功的含义，指出他们之间的关系。
（2）能结合实例认识什么是有用功、额外功、总功。
（3）理解机械效率的概念，知道机械效率小于1及其没有单位的原因。
（4）会利用公式η=W有/W总进行有关计算。
2.过程与方法
（1）经历测量滑轮组的机械效率的过程。
（2）通过参与探究滑轮组的机械效率的活动，学习拟定简单的科学探究计划和实验方案。
教学目标
3.情感态度与价值观
（1）关注生产、生活中各种机械的机械效率，具有用机械效率来评价机械的意识。
（2）通过探究活动，进行充分的交流与合作，培养学生严谨求实的科学态度和团结协作的科学精神。
教学重点
（1）结合实例认识什么是有用功、额外功、总功；
（2）会利用公式η=W有/W总进行有关计算。
教学难点：
分析影响机械效率大小的因素，指出提高机械效率的方法。
想想议议:你会选哪种方法呢？
对沙子做功
对桶做功
克服重力做功
对沙子做功
对桶做功
对滑轮做功
对沙子做功
对口袋做功
对滑轮做功
1
2
3
1
2
3
有用功W有 ：使用机械时对人们有用的功
额外功W额 ：人们不需要但又不 得不做的功
总功W总 ：有用功与额外功的总和，即
W总=W有+W额
一、有用功、额外功、总功
请计算出有用功、额外功和总功分别是多少？
对沙子做功
对桶做功
克服重力做功
对沙子做功
对桶做功
对滑轮做功
对沙子做功
对桶做功
对滑轮做功
600J
2520J
600J
180J
600J
90J
请算出三种办法中有用功在总功中占的百分比。
3120J
780J
690J
1
2
3
1
2
3
对沙子做功
对桶做功
克服重力做功
对沙子做功
对桶做功
对滑轮做功
对沙子做功
对桶做功
对滑轮做功
600J
2520J
600J
180J
600J
90J
3120J
780J
690J
19%
76%
86%
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1.定义：有用功与总功的比值叫机械效率.
2.表达式:
（2）因为有用功小于总功，η＜1
（1）机械效率是有用功与总功的比值，无单位
（3）评判机械性能的标志，效率高，性能好。
二、 机 械 效 率
算一算：
例：一台起重机将重3600N的货物匀速提高4m。如果额外功是9600J，起重机做的有用功是多少？总功是多少？机械效率是多少？起重机在哪些方面消耗了额外功？
G物
W总
W有
η
W额
h
解： （1）匀速提升重物，拉力=重力，
F=G=3600N
有用功W有=Fs=Gh =3600N×4m=14400J=1.44×104J
（2）总功W总=W有+W额
=14400J+9600J=2.4×104J
（3）机械效率
（4）机械本身重力（动滑轮）、摩擦消耗额外功。
三、测量滑轮组的机械效率
器材：刻度尺 弹簧测力计 钩码 铁架台 滑轮组 细线
三、测量滑轮组的机械效率
原理：
关键：弹簧测力计竖直匀速上拉
滑轮组 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 有用功 W有/J 拉力 F/N 绳子末端移动距离 s/m 总功 W总/J 机械效率η
(a) 1 0.1 0.1 0.4 0.3 0.12 83%
(b) 1 0.1 0.1 0.3 0.5 0.15 67%
(c) 1.5 0.1 0.15 0.4 0.5 0.20 75%
（2）提升重物相同时，绳子段数越多越省力。
（1）绳子移动距离s与重物上升高度h。S=nh。
实验记录表
滑轮组 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 有用功 W有/J 拉力 F/N 绳子末端移动距离 s/m 总功 W总/J 机械效率η
(a) 1 0.1 0.1 0.4 0.3 0.12 83%
(b) 1 0.1 0.1 0.3 0.5 0.15 67%
(c) 1.5 0.1 0.15 0.4 0.5 0.20 75%
（2）提升重物相同时，绳子段数越多越省力。
（1）绳子移动距离s与重物上升高度h。S=nh。
（3）同一滑轮组，增大提升物重力，增大有用功，提高机械效率。
（4）动滑轮个数多，增大额外功，提升相同重物，省力效率低。
分析论证
（2）提升重物相同时，绳子段数越多越省力。
（1）绳子移动距离s与重物上升高度h。S=nh。
（3）同一滑轮组，增大提升物重力，增大有用功，提高机械效率。
（4）动滑轮个数多，增大额外功，提升相同重物，省力效率低。
提高机械效率的途径：
（1）有用功一定时，减小额外功，如提升重物相同时，减小摩擦，减小动滑轮的重力。
（2）额外功一定时，增大有用功，如同一滑轮组，增大提升重物重力。
一、提高机械效率的途径：
（1）有用功一定时，减小额外功，如提升重物相同时，减小摩擦，减小动滑轮的重力。
滑轮组总功W总= Fs=F nh。
机械效率
（2）额外功一定时，增大有用功，如同一滑轮组，增大提升重物重力。
二、重要公式：有用功：W有=Gh
总功：W总=Fs=W有+W额
达标练习
1.如图所示，工人师傅用250N的力将重400N的物体匀速提升1m，在此过程中滑轮组的机械效率是（ ）
A.80% B.62.5%
C.125% D.20%
解：有用功W有=Gh=400N×1m=400J
总功W总=Fs=Fnh=250N×2×1m=500J
机械效率
A
2.如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，摩擦力可以忽略不计，在物体匀速上升的过程中（ ）
A.甲图省力，机械效率甲图大
B.甲图省力，机械效率一样大
C.乙图省力，机械效率乙图大
C.乙图省力，机械效率一样大
解：有用功W甲有=G物h= W乙有
机械效率
B
额外功W甲额=G动h= W乙额
总功W总=W甲额+W甲额= W乙总
3．李明用如图所示的滑轮组将重物为6N物体提升0.1m，弹簧测力计的示数为2.4N，下列结论正确的是 ( )
A．所做有用功为0.24J
B．所做总功为0.6J
C．所做额外功为0.34J
D．滑轮组的机械效率为83.3%
达标练习
D
4.用一个动滑轮将重为10N的物体提升1m， 所用拉力为6N，下列结论错误的的是 ( )
A．所做有用功为10J
B．所做总功为12J
C．所做额外功为24J
D．滑轮组的机械效率为83.3%
达标练习
C
谢谢同学们的合作！
谢谢观看！
请提出宝贵意见！
谢谢！
祝同学们学习进步！登陆21世纪教育 助您教考全无忧
11.4 机械效率
导学目标知识点：
（1）知道有用功、额外功、总功的含义，指出他们之间的关系。
（2）能结合实例认识什么是有用功、额外功、总功。
（3）理解机械效率的概念，知道机械效率小于1及其没有单位的原因。
（4）会利用公式η=W有/W总进行有关计算。
学方法：实验法 讨论法
课 时：1课时
导学过程
课前导学
1.有用功：对人们有用的功，有用功是 要做的功。
额外功：并非我们 但又不得不做的功。
总功：有用功加上 功的和叫做总功。即动力总共所做的功。
W总=W有用＋W额，W总=Fs
2.有用功跟总功的 值叫机械效率。用W总表示总功，W有用表示有用功，η表示机械效率：
3.提高机械效率的方法：减小机械 、减小机件间的 。
课堂导学
一、有用功和额外功
1.有用功：对人们有用的功，有用功是 要做的功。
额外功：并非我们 但又不得不做的功。
总功：有用功加上 功的和叫做总功。即动力总共所做的功。
W总=W有用＋W额，W总=Fs
二、机械效率
2.有用功跟总功的 值叫机械效率。用W总表示总功，W有用表示有用功，η表示机械效率：
说明：机械效率常用百分数表示，有用功是总功中的一部分，有用功小于总功，所以机械效率总小于1。
3.提高机械效率的主要办法是改进 或减小 。提高机械效率的方法：减小机械 、减小机件间的 。
三、实验探究 测量滑轮组的机械效率
4.器材： 尺、 计、 码、铁架台、一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组、两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组、长约2m的细绳。
5.进行实验收集证据
李明小组按图所示三种情况，将实验器材安装好。匀速上拉弹簧测力计上升，测量数据记录如下表。分别算出有用功、总功、机械效率填入表格空白处。
滑轮组 钩码重/N 钩码上升高度/m 有用功/J 弹簧测力计示数/N 绳子自由端移动距离/m 总功/J 机械效率
（a） 2 0.1 0.8 0.3
(b) 2 0.1 0.6 0.5
(c) 3 0.1 0.8 0.5
6.分析论证：
（1）所做有用功一定时，额外功越小，机械效率 ；
（2）同一滑轮组，增大提升物体的重力，可以 机械效率。
教师引导、学生归纳小结
课堂练习
1．李明用如图所示的滑轮组将重物为6N物体提升0.1m，弹簧测力计的示数为2.4N，下列结论正确的是 ( )
A．所做有用功为0.24J B．所做总功为0.6J
C．所做额外功为0.34J D．滑轮组的机械效率为83.3%
2. 用一个动滑轮将重为10N的物体提升1m， 所用拉力为6N，下列结论错误的的是 ( )
A．所做有用功为10J
B．所做总功为12J
C．所做额外功为24J
D．滑轮组的机械效率为83.3%
课后反思
参考答案：
课前导学
1.必须、需要、额外。2.比。3. 重力、摩擦。
课堂导学
1.必须、需要、额外。2.比。3. 结构、摩擦，重力、摩擦。4.刻度、弹簧测力、钩码。5. 0.2、 0.24、83%、0.2、 0.30、66%、0.30、0.40、75%。6.越高、提高。
课堂练习
1.D，2.C。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品资料·第 2 页 （共 3 页） 版权所有@21世纪教育网
