课件35张PPT。引入：古时候对杠杠的利用 人类在很早以前就使用杠杠了，壮丽辉煌的咸阳宫巍然矗立于八百里秦川。司马迁在《史记》中有关于这座宫殿的描述。这幅图就是我们的祖先在建造宫殿时利用木棒搬动巨大木料的情景。一、杠 杠 当你使用筷子夹菜，用剪刀剪纸，用天平称量时，你就在使用杠杠了。 一、杠 杠 当你使用筷子夹菜，用剪刀剪纸，用天平称量时，你就在使用杠杠了。 那么，什么又是机械呢？能帮人们降低工作难度或省力的工具装置就是机械。杠杆是最简单的机械之一。1. 杠杆的定义 想一想，杠杆的特征是什么？有力的作用；能绕固定点转动；一根硬棒。 在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒。一、杠 杠 在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒1. 杠杆的定义 一、杠 杠 在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒2. 杠杆的五要素 使杠杆转动的力F1 OF1F2L1L2从支点到阻力作用线的距离L2 阻力臂：动力臂：从支点到动力作用线的距离L1阻 力：阻碍杠杆转动的力F2 支 点：杠杆绕其转动的点O 动 力：注意：硬棒可以是直的，也可以是弯曲的各种的形状。1. 杠杆的定义 一、杠 杠 在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒2. 杠杆的五要素 3. 杠杆力臂的作图步 骤① 找出支点、动力和阻力作用点；② 画出动力、阻力和它们的作用线；OF1F2③ 作垂线段 从力的支点向力的作用线作垂线，垂线段的长度就是力臂；L2④ 标出力臂 L1 力臂作图记忆： ① 找点② 画线 ③ 作垂线段 ④ 标出力臂 1. 杠杆的定义 一、杠 杠 在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒1. 找 点O2. 画 线F1F23. 作垂线段4. 标出力臂 L1L22. 杠杆的五要素 3. 杠杆力臂的作图力臂作图练一练二、杠杠的平衡条件 1. 杠杆的平衡 在杠杆的使用中，杠杆的平衡状态是一种非常重要的状态，那么，什么是杠杆的平衡状态呢？ 左图中静止的杠杆左低右高，杠杠此时是否处于平衡状态? 思考：如何才能使杠杆处于平衡状态呢？即杠杆平衡的条件是什么呢？下面我们通过实验来进行探究。 杠杠静止，处于平衡状态。二、杠杠的平衡条件 1. 杠杆的平衡2. 杠杆的平衡条件 实 验探究杠杆的平衡条件 进行杠杆的平衡实验，首先调节平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时在水平位置静止，即在水平位置保持平衡状态。调节方法左偏（沉）右调
右偏（沉）左调 注意：在实验过程中不能再调节平衡螺母使杠杆平衡。 二、杠杠的平衡条件 1. 杠杆的平衡2. 杠杆的平衡条件 实 验探究杠杆的平衡条件实验步骤： 1. 给杠杠两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杠重新在水平位置平衡。 此时杠杆两侧受到的作用力等于各自钩码所受的重力。
2. 设右侧钩码对杠杠施加的力为动力F1，左侧钩码对杠杠施的力为阻力F2；测出杠杠平衡时的动力臂L1和阻力臂L2； 把F1、F2、L1、L2的数值填入表格中。
3. 改变动力F1和动力臂L1的大小，相应调节阻力F2和阻力臂L2，再做几次实验。 二、杠杠的平衡条件 1. 杠杆的平衡2. 杠杆的平衡条件 实 验探究杠杆的平衡条件设计实验表格：实验步骤：杠杆平衡条件实验用表二、杠杠的平衡条件 1. 杠杆的平衡2. 杠杆的平衡条件 实 验探究杠杆的平衡条件进行实验二、杠杠的平衡条件 1. 杠杆的平衡2. 杠杆的平衡条件 实 验探究杠杆的平衡条件数据记录1.050.5101.550.5151.0151.510分析表中记录的数据，找出它们之间的关系。动力×动力臂＝阻力×阻力臂F1L1 ＝ F2L2 公式：F1L1 ＝ F2L2 这就是阿基米德发现的杠杆原理 例题 据《杭州日报》报道，2001年6月22日，在杭州动物园，一位物理老师利用杠杠原理，仅用小小的弹簧测力计就测出了一头大象的质量。测量时利用了一根长度为10m的钢槽作为杠杠，吊钩固定点O为支点，弹簧测力计示数F1为200N。测得动力臂 L1为 9m,阻力臂L2为6cm。若不计钢槽和铁笼的质量，请估算大象的质量（G取10N/kg）。F1=200NL1=9mL2=6cm解：由F1L1＝F2L2 得：＝3×104 N＝3×103 kg＝3t答：大象的质量约为3t。三、生活中的杠杠 我们身边有许多杠杠，例如，小朋友玩的跷跷板、钉钉子用的羊角锤、划船用的船桨……仔细观察下面的杠杆，看看它们的动力臂和阻力臂有什么关系，平衡时动力和阻力又有什么关系。 1. 杠杆的分类及特点 三、生活中的杠杠 1. 杠杆的分类及特点 等臂杠杆的特点：动力臂等于阻力臂，不省力也不省距离。 省力杠杆的特点：动力臂大于阻力臂，省力但是费距离。 费力杠杆的特点：动力臂小于阻力臂。费力但是省距离。思考：
① 如何判断杠杆的类型？
② 杠杆如何使用最省力？ ① 比较动力臂和阻力臂的大小关系。 ② 动力臂的长度最长时最省力。三、生活中的杠杠 1. 杠杆的分类及特点 等臂杠杆 省力杠杆 费力杠杆 2. 生活中的杠杆 省力杠杆费力杠杆三、生活中的杠杠 1. 杠杆的分类及特点 等臂杠杆 省力杠杆 费力杠杆 2. 生活中的杠杆 费力杠杆省力杠杆三、生活中的杠杠 1. 杠杆的分类及特点 等臂杠杆 省力杠杆 费力杠杆 2. 生活中的杠杆 练一练 指出下图中的指甲刀一共有几个杠杆？各属什么类型的杠杆？分别用字母表示出来。ABCDOEABC省力杠杆OBD费力杠杆OED费力杠杆三、生活中的杠杠 1. 杠杆的分类及特点 等臂杠杆 省力杠杆 费力杠杆 2. 生活中的杠杆 以生活中的剪刀为例，想一想人们什么时候选用费力杠杆？什么情况下选择省力杠杠？ 当阻力比较小时，为了省距离，人们会选用费力杠杆；
当阻力比较大时，为了省力，人们会选用省力杠杆。总 结2.杠杆的五要素： 支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。 1.杠杆的定义： 在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒。F1L1=F2L2 动力?动力臂=阻力?阻力臂 4.生活中的杠杆⑴ 杠杆的分类及特点 3.杠杆平衡条件： 省力杠杆的特点：动力臂大于阻力臂，省力但是费距离。 费力杠杆的特点：动力臂小于阻力臂，费力但是省距离。 等臂杠杆的特点：动力臂等于阻力臂，不省力也不省距离。⑵ 生活中的杠杆跷跷板、羊角锤、船桨、开瓶器、钓鱼等 1. 下列杠杆中，与其它三个不同类的是（ ）ACCBD 2. 下列关于杠杆的说法中正确的是（ ）
A.杠杆必须是一根直棒
B.杠杆不一定要有支点
C.杠杆的力臂是从支点到力的作用点的距离
D.杠杆的动力作用线不能通过支点到作用线的距离 通过支点则动力臂为零D 3. 在调节平衡后的杠杆两侧，分别挂上相同规格的钩码，杠杆处于平衡状态。如果两侧各去掉一个钩码，则（ ）A A.左端下降
B.右端下降
C.仍然平衡
D.无法判断 4. 如图是探究杠杆平衡条件的实验装置。 （1）实验前，发现杠杆右端偏高，此时，应把杠杆两端的平衡螺母向_____调节，使杠杆在_______位置平衡，这样做的目的是为了______________________。 方便直接读出力臂。右水平（2）将实验小组测得的数据补充完整。1.00.242.00.121.50.10.50.3（3）从实验数据中可以得出的结论是_____________。 F1L1=F2 L2 5.力臂作图 1.找 点2.画 线3.作垂线段F1F2Ｏl1l24.标出力臂 5.力臂作图 步骤： 1.找 点；2.画 线；3.作垂线段；4.标出力臂 OF1F2l1l2v 6. 画出图中作用在A点能提起物体的最小的力的方向 。AGGOAFFO 提示： ① 要想提起物体用力最小，就要使动力臂最长。 提示： ① 要想提起物体用力最小，就要使动力臂最长。
② 作图时注意动力的方向。 提高题 7.力臂作图 F2F1L2L1∟∟ 提高题 8. 如图，在杠杆A端施一个始终与杠杆垂直的力F，当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时，F的大小变化情况是（ ）F1GF2A．由大变小 B．由小变大
C．先变大后变小 D．先变小后变大F1′GL2L2′提示：先画力臂，再分析力臂的变化。A① 提至水平位置时： 阻力不变，动力臂变长，又因为 F1L1=F2 L2 ，所以F变小。② 提至虛线位置时： 阻力不变，动力臂变短，又因为 F1L1=F2 L2 ，所以F变大。AD1.（2017?潍坊）下列工具在正常使用过程中，属于费力杠杆的是（ ）D②2.（2017?枣庄）如图所示是小明探究“杠杆平衡条件”的实验装置，实验中杠杆始终处于水平平衡状态。若在C处逐渐改变弹簧测力计拉力的方向，使其从①③。则拉力的变化情况是（ ?）
A.先变小后变大
B.先变大后变小
C.逐渐变大
D.逐渐变小
A3.（2017?聊城）如图所示，在“探究杠杆的平衡条件”实验中，已知杠杆上每个小格长度为2cm，当弹簧测力计在A点斜向上拉(与水平方向成30°角)杠杆．使杠杆在水平位置平衡时．下列说法正确的是( )
A．动力臂为0.08m
B．此时为省力杠杆
C．弹簧测力计的示数为4N
D．钩码总重为2ND4.（2017?成都）在“探究杠杆的平衡条件”实验中，每个钩码重力相等，杠杆刻度均匀。
（1）平衡时，应让杠杆静止在___________位置。
（2）小周同学所在实验小组完成某次操作后，实验现象如图 15 所示，他们记录的数据为：动力 F1=1.5N，动力臂 L1=0.1m，阻力 F2=1N，则阻力臂 L2= m。
(3)下列四个因素中，不会带来实验误差的是 .
A铁架台自身的重力足够大
B单个钩码的重力不完全相等
C悬挂钩码的绳套重力偏大
D杠杆与转轴之间的摩擦偏大(4)小周同学所在实验小组在完成规定实验后，他们进一步探究，如果杠杆受到 F2、F3两个阻力，结果会怎样？通知实验，他们得到了图 16 所示的结果。根据这个结果，可以初步得到，在这种情况下杠杆的平衡条件为：F1 L1= 。（F1、F2、F3的力臂分别用 L1、L2、L3 表示）再 见课件37张PPT。12 . 2 滑 轮温故知新1. 杠杆可分为哪几种？特点是什么？2. 杠杆平衡的条件是什么？省力杠杆：省力,但费距离；费力杠杆：费力,但省距离；等臂杠杆：不省力,也不费力，不费距离,也不省距离。 3. 如右图所示，OA＝OB，
则F＝（ ）G。F1L1＝F2L2ABOFG 引入：生活中的滑轮 杠杆是最一种常见的简单机械，滑轮也是最一种常见的简单机械，它在日常生活中的应用十分广泛。 引入：生活中的滑轮 杠杆是最一种常见的简单机械，滑轮也是最一种常见的简单机械，它在日常生活中的应用十分广泛。一、定滑轮和动滑轮 升国旗时，升旗手向下拉绳，国旗却向上运动。为什么力的方向与运动方向相反呢？你知道这是什么原因吗？旗杆顶部的滑轮 一、定滑轮和动滑轮 1. 定滑轮和动滑轮滑 轮：边缘有凹槽，能绕轴转动的小轮；
定滑轮：轴固定不动的滑轮；
动滑轮：轴随着物体一起运动的滑轮。思考：定滑轮与动滑轮有什么区别？ 定滑轮动滑轮定滑轮的轴固定不动 动滑轮的轴随着物体一起运动 一、定滑轮和动滑轮 1. 定滑轮和动滑轮 实 验研究定滑轮和动滑轮的特点实验目的 ① 使用定滑轮、动滑轮是否省力？
② 使用定滑轮、动滑轮是否省距离或是否需要移动更大的距离？
③ 什么情况下使用定滑轮？什么情况下使用动滑轮？ 实验器材铁架台、滑轮、细线、刻度尺、钩码、弹簧测力计一、定滑轮和动滑轮 1. 定滑轮和动滑轮 实 验研究定滑轮和动滑轮的特点设计实验 1.要测量使用定滑轮、动滑轮是否省力需要测量哪些数据？实验前先思考以下问题钩码的重力 使用滑轮时弹簧测力计提起钩码的拉力 2.要测量使用定滑轮、动滑轮是否省距离需要测量哪些数据？钩码移动的距离 绳的自由端移动的距离 一、定滑轮和动滑轮 1. 定滑轮和动滑轮 实 验研究定滑轮和动滑轮的特点设计实验实验前先思考以下问题设计实验表格一、定滑轮和动滑轮 实 验 ㈠探究定滑轮的特点 ① 测量钩码的重力并记录。 ② 在定滑轮绳子的一端挂上钩码，选好参照点，在刻度尺上标识钩码和绳的自由端移动前的起点并记录。
③ 匀速向下拉动提起钩码，使钩码移动一段距离（ 如10cm )， 观察弹簧测力计的示数大小和绳的自由端移动的距离并记录。刻度尺钩码起点测力计起点 分析记录的数据，看看钩码的重力与弹簧测力计的拉力之间有什么关系，钩码移动的距离与绳的自由端移动的距离之间有什么关系。 一、定滑轮和动滑轮 实 验 ㈡探究动滑轮的特点 ① 测量一组钩码的重力并记录。 ② 在动滑轮绳子的一端挂上钩码，选好参照点，在刻度尺上标识钩码和绳的自由端移动前的起点并记录。
③ 匀速向上提起钩码，使钩码移动一段距离（ 如10cm )，观察弹簧测力计的示数大小和绳的自由端移动的距离并记录。钩码起点测力计起点 分析记录的数据，看看钩码的重力与弹簧测力计的拉力之间有什么关系，钩码移动的距离与绳的自由端移动的距离之间有什么关系。一、定滑轮和动滑轮 1. 定滑轮和动滑轮 实 验研究定滑轮和动滑轮的特点进行实验一、定滑轮和动滑轮 1. 定滑轮和动滑轮 实 验研究定滑轮和动滑轮的特点实验结论 ⑴ 定滑轮的特点 使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向。 使用动滑轮可以省一半的力，但不能改变力的方向。 ⑵ 动滑轮的特点 对定滑轮特点的理解 特点：使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向。一、定滑轮和动滑轮 1.拉力大小等于物体的重力； 不计绳子与滑轮的摩擦力时，F＝G物；
考虑绳子与滑轮的摩擦，则：F＞G物 。 思考：测量中，拉力F实际上比钩码的重力略大一些，想一想，为什么？ 绳子与滑轮之间存在摩擦力点
拨2.拉力的方向可以与直接提升物体的方向不同。对动滑轮特点的理解 特点：使用动滑轮可以省一半力，但不能改变力的方向。一、定滑轮和动滑轮 1.拉力大小等于物体重力的一半； 思考：测量中，拉力F实际上比钩码的重力的一半略大一些，想一想，为什么？ 滑轮有自重和绳子与滑轮之间存在摩擦力。点
拨不计滑轮自重和绳子的摩擦力时， 如果考虑滑轮自重但不计绳子的摩擦，则： 2.拉力的方向与直接提升物体的方向相同。对动滑轮特点的理解 一、定滑轮和动滑轮 思考：1、如果不计滑轮自重和绳的摩擦力时，使用动滑轮一定省一半的力吗？L1 ∵ L1＜2R, ∴ F＞G／2 点拨：要使动滑轮省一半的力，必须使绳子沿竖直方向拉。 分析： 由图可知， 特点：使用动滑轮可以省一半力，但不能改变力的方向。对动滑轮特点的理解 一、定滑轮和动滑轮 思考：1、如果不计滑轮自重和绳的摩擦力时，使用动滑轮一定省一半的力吗？点拨：要使动滑轮省一半的力，必须使绳子沿竖直方向拉。2.使用动滑轮可以省一半的力，因此使用动滑轮不会费力。 F＝2 f原因：此时拉力作用在动滑轮的挂钩上而不是作用在在绳端。 特点：使用动滑轮可以省一半力，但不能改变力的方向。一、定滑轮和动滑轮 拓展：定滑轮、动滑轮的实质 定滑轮实质上是一个等臂杠杆；L1支点在轴心O处OL2L1＝L2 动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆。支点在轮边N处L1L2N L1＝2L2二、滑轮组 1．滑轮组的定义 思考：定滑轮可以改变力的方向，但不能省力；动滑轮可以省力，但不能改变力的方向。能否利用他们各自的优点，组合成一种机械，既可以省力，又可以改变力的方向呢？ 人们就把定滑轮和动滑轮组合起来使用，把它们各自的优点结合起来，这样就组成了滑轮组。 定滑轮和动滑轮的组合 二、滑轮组 1．滑轮组的定义 定滑轮和动滑轮的组合 滑轮组的绕制： FF二、滑轮组 1．滑轮组的定义 定滑轮和动滑轮的组合 2．滑轮组的特点 在下图的两个滑轮组中，物体的重力G相等，若不计摩擦和滑轮自重，拉力的大小相等吗？想一想，为什么？动滑轮上有2段绳子承担物重 动滑轮上有3段绳子承担物重 动滑轮上有5段绳子承担物重 二、滑轮组 1．滑轮组的定义 定滑轮和动滑轮的组合 2．滑轮组的特点 ① n为动滑轮上承重的绳子股数。
② 此时未计滑轮自重和绳子与滑轮的摩擦; ⑴ 动滑轮被几段绳子承重，所用的力就是物重的几分之一； ⑵ 绳子自由端移动的距离等于物体上升的距离的n倍。若不计摩擦但要考虑滑轮自重，则S绳＝nh 由此可见，使用滑轮组可以省力，但和动滑轮一样，省力的同时要费距离。 二、滑轮组 解: ⑴ F ＝Ｇ/n＝12N/3=4N ⑵ G轮 ＝nF-G＝5×3N－12N＝3N ⑶ S＝nh＝3×0.3m＝0.9m 例题 在如图所示的滑轮组中，已知物体重12N。若不计滑轮的自重及绳的摩擦，绳端所用拉力多大？若实际测得绳端的拉力为5N，则动滑轮重多少牛？
当物体被吊高了0.3m时，绳子的自由
端向上移动了多少m? 答：拉力为5N时，动滑轮重多4N；当物体被吊高了0.3m时，绳子的自由端向上移动了0.9m。科学世界：轮轴与斜面 简单的机械还包括轮轴与斜面。 1. 轮轴 轻轻转动门把手，就可以把门打开；司机用不大的力转动方向盘，在轴上就能产生较大的力使汽车转弯。门把手、方向盘等属于又一类简单机械——轮轴。 科学世界：轮轴与斜面 简单的机械还包括轮轴与斜面。 1. 轮轴轮轴由一个轴和一个轮组成。 我们通常把大轮叫轮，小轮叫轴。轮轴的分类 ⑴ 省力轮轴：动力作用在轮上； 科学世界：轮轴与斜面 简单的机械还包括轮轴与斜面。 1. 轮轴轮轴由一个轴和一个轮组成。 我们通常把大轮叫轮，小轮叫轴。轮轴的分类 ⑴ 省力轮轴：动力作用在轮上； ⑵ 费力轮轴：动力作用在轴上。 科学世界：轮轴与斜面 简单的机械还包括轮轴与斜面。 1. 轮轴轮轴由一个轴和一个轮组成。 生活中的轮轴 科学世界：轮轴与斜面 简单的机械还包括轮轴与斜面。 1. 轮轴轮轴由一个轴和一个轮组成。 2. 斜面 与水平面成一向上倾斜角度的平面。 斜面越平缓越省力 科学世界：轮轴与斜面 简单的机械还包括轮轴与斜面。 1. 轮轴轮轴由一个轴和一个轮组成。 2. 斜面 与水平面成一向上倾斜角度的平面。 斜面原理 理想状态下(即斜面光滑无摩擦力）：斜面长是斜面高的几倍，那么所用的拉力就是物重的几分之一 点拨：因为斜面省力不省功，所以 FL＝Gh，所以１．定滑轮 轴固定不动的滑轮F拉＝G物L绳＝h物 若不计绳子与滑轮的摩擦，则2．动滑轮 轴与物体一起运动的滑轮S绳=2h物 若不计滑轮自重和绳子与滑轮的摩擦，则若不计摩擦但要考虑滑轮自重：3．滑轮组定滑轮和动滑轮的组合。若不计滑轮自重和绳子与滑轮的摩擦，则若不计摩擦但要考虑滑轮自重，则提升物体的拉力为： S绳＝nh物 （n为动滑轮上承重的绳子股数） 特点：不省力，但可以改变力的方向。 特点： 省一半的力，但不能改变力的方向。 特点： 既可以省力，又可以改变力的方向。 1. 分别用下面的三种方式将物体匀速提升，物体的重力均为 200N，均使用相同规格的滑轮和绳子。若不计滑轮自重及绳与滑轮间的摩擦，则F甲为______N，F乙为______N，滑轮组需用的拉力F丙为______N，若考虑滑轮自重和绳子与滑轮间的摩擦，则力F乙、 F丙的大小关系是__________。图甲图乙图丙200 100 100 F乙＜F丙 2．如下图所示，定滑轮左端挂着相同的重物，若在定滑轮右端的绳子自由端分别沿三个方向用力，三个力分别为：F1、F2、F3，则三个力的大小关系为_____________。
F1＝F2＝F3 3．如下图所示，a、b两个物体的重量分别为G1和G2，当滑轮平衡时，如果忽略滑轮自重和摩擦，则G1、G2的比为___________ 。1︰2 提示：使用定滑轮可以改变力的方向，但不省力。 提示：使用动滑轮可以省一半的力。 4. 人站在地面上，用下面右图所示的滑轮组将120N的重物提起，滑轮的重力为10N。若不计绳子与滑轮的摩擦力。
① 画出绳的绕法；
② 求人提起重物需要的拉力？F＝(120N＋10N)/2＝65N 5.如图所示，滑轮重6N，物体重80N，在12N的拉力下匀速直线前进，若不计滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦力，此时物体受到的摩擦力______N。 提示：水平拉重物时克服的是摩擦力而不是重力。36 6. 用滑轮按下图所示三种不同方式，拉着同一物体在水平
面上做匀速直线运动，则拉力的大小关系为 （ ）。
A． F1＞F2＞F3 B． F2＞F3＞F1
C． F2＞F1＞F3 D． F3＞F1＞F2 D1.（2017?济宁）小可在A端用如图所示的动滑轮匀速提起200N的水桶，若不计绳重、滑轮重及摩擦，则人拉绳子A端的动力为 N；实际测量A端的拉力为110N，不计绳重及摩擦，则滑轮重为 N．100202.(2017?绥化)如图，工人利用滑轮组将200N的重物匀速向上提升到2m高的平台上，则他所用的拉力为 N，绳子自由端向下移动的距离为 m．（不计绳重、动滑轮重及摩擦）
1004再见课件24张PPT。12.3 机械效率学习目标 1．知道什么是有用功、额外功和总功；
2．知道机械效率的含义，能利用机械效率的公式进行简单的计算；
3．能设计实验，测定一些简单机械的机械效率。一、有用功和额外功 在生活中，常常要涉及到“效率”、“机械效率”，要研究“机械效率”，就要先研究使用机械做功的情况。 在前面的学习中，我们已经知道，能帮人们降低工作难度或省力的工具装置就是机械。如杠杆、滑轮、轮轴、斜面等等都是常见的机械。一、有用功和额外功 不使用机械直接提升物体做的功，与使用机械做的功相同吗？即使用机械是否省功？1. 探究使用动滑轮是否省功 ① 如图甲所示，用弹簧测力计将钩码缓慢地提升到一定的高度，计算拉力做的功；
② 如图乙所示，用弹簧测力计将同样质量的钩码通过滑轮缓慢地提升到相同的高度，再次计算拉力做的功； 算一算，两次做的功相同吗？ 乙甲使用动滑轮是否省功模拟演示一、有用功和额外功 1. 探究使用动滑轮是否省功模拟演示使用动滑轮是否省功直接提升物体使用滑轮提升物体W= G物h h S绳h公式：W＝F拉S绳 ∵ F拉＝1／2（G物＋G动）使用动滑轮时做的功:直接提升物体时做功: ∴ W＝（G物＋G动）h 将使用滑轮时做的功与直接提升物体时做的功比较，你发现了什么？ h绳＝2S物 一、有用功和额外功 1. 探究使用动滑轮是否省功2. 有用功、额外功、总功的概念 在上面提升钩码的实验中，无论是否使用滑轮，钩码都被提升了，这部分功是必须要做的，叫做有用功。
在用滑轮组提升钩码时，我们还不得不将滑轮一起提升，此外，还需要克服绳子与滑轮的摩擦力，这些都需要多做一些功。这部分不需要而又不得不做的功叫额外功。
有用功和额外功的总和叫总功。 有用功：对人们有用的功 额外功：不需要但又不得不做的功 总 功：有用功与额外功的总和 一、有用功和额外功 1. 探究使用动滑轮是否省功2. 有用功、额外功、总功的概念 思考：在提沙上楼的过程中，有用功、总功、额外功分别是对谁做的功？它们的计算公式分别是什么？ 有用功提升沙子所做的功。W有＝Gh 总 功提升沙子、沙袋、滑轮和克服摩擦力所做的功。 W总 ＝F拉 S绳额外功 提升沙袋、滑轮和克服摩擦力所做的功。 W额 ＝W总－ W有 二、机械效率 数学表达式:1. 定义 有用功跟总功的比值叫机械效率 ① 因为额外功不可避免，因此η总小于1； ① 因为额外功不可避免，因此η总小于1；
② η常用百分数表示； ① 因为额外功不可避免，因此η总小于1；
② η常用百分数表示；
③ 因为η是比值，所以η没有单位。 注意：不使用机械就无所谓“机械效率”，也就无所谓有用功、额外功、总功。对机械效率公式的理解：二、机械效率 数学表达式:1. 定义 有用功跟总功的比值叫机械效率 ① 因为额外功不可避免，因此η总小于1； ① 因为额外功不可避免，因此η总小于1；
② η常用百分数表示； ① 因为额外功不可避免，因此η总小于1；
② η常用百分数表示；
③ 因为η是比值，所以η没有单位。二、机械效率 例题 李师傅用一个动滑轮,将200N的物体匀速提升8m，拉力F为120N，李师傅做功的机械效率是多少？ 分析：要求机械效率，就应该先求得有用功和总功。竖直提升物体时， W有 ＝G hW总＝F拉 S绳 解：W有＝Gh=200N×8m＝1600J W总＝FS绳＝120N×8m×2＝1920J η＝W有/W总＝1600J/1920J ≈83.3% 解法二： ＝200N/(2×120N)≈83.3﹪ 答：李师傅做功的机械效率是 83.3﹪。二、机械效率 2. 探究实验 滑轮组的机械效率【实验步骤】hS 1. 测出钩码的重力G，并记录表中。 2. 照图组装滑轮组，分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置； 3.匀速拉动弹簧秤使钩码升高到某一位置，测出钩码上升的高度h，读出弹簧秤的拉力F 和细绳自由端通过的距离S。并将这三个量填入表中。 4. 分别算出有用功和总功、机械效率。记录结果。 5. 改变钩码的数量，重复上面的实验。二、机械效率 2. 探究实验 滑轮组的机械效率【进行实验】二、机械效率 2. 探究实验 滑轮组的机械效率【数据记录】探究滑轮组的机械效率实验用表1N0.6N0.06m0.18m1.5N0.7N0.05m0.15m 2.0N0.06m0.8N0.18m 根据上表记录的实验数据，分别算出时三次实验的有用功、总功和机械效率并记录结果。0.06J0.075J0.12J0.108J0.105J0.144J55.6﹪71.4﹪83.3﹪ 思考 三次实验中哪一次的机械效率高？为什么？ 答：第3次，单次所提升的钩码较重，有用功的比例大。二、机械效率 1. 定义 有用功跟总功的比值叫机械效率2. 探究实验 滑轮组的机械效率3. 提高机械效率的方法 你知道下面这些物体的机械效率吗？ 60%－80% 40%－50% 20%－30% 30%－50% 50%－80% 二、机械效率 3. 提高机械效率的方法 由机械效率的公式η＝W有/W总可知，要提高机械效率，应增加有用功，减少额外功。想一想，在测量滑轮组机械效率的实验中，如何通过增加有用功、减少额外功来提高它的机械效率？① 提高单次所提升的物重；
② 减少动滑轮及绳子的自重；
③ 减少滑轮组轮与轴及轮与绳之间的摩擦。 想一想，对机械设备而言，如何通过增加有用功、减少额外功来提高它的机械效率？ ① 主要是改进机械的结构，使它更合理、更轻巧； ② 使用中注意经常保养，使机械处于良好的状态。如定时润滑、定时检修。1. 有用功： 对人们有用的功 一、有用功和额外功竖直提升物体或使用斜面： 水平匀速拉动物体： 3. 总功： 2. 额外功： 人们不需要但又不得不做的功 使用滑轮： 使用斜面： 二、机械效率 有用功与总功的比值 使用动滑轮的机械效率的推导公式： 提高机械效率的方法： 改进结构，注意保养。有用功和额外功的总和W有 ＝ Gh W有 ＝ f S物 W总 = F拉 S绳 W总 = f L 1. 关于机械效率，以下说法正确的是（ ）
A.做功越多的机械，机械效率越高
B.省力越多的机械，机械效率越高
C.单位时间里做功越多的机械，机械效率越高
D.机械效率总小于1D 2. 分别用一个定滑轮和一个动滑轮将两个相同的重物提高相同高度，则（ ）
A、定滑轮的总功一定大于动滑轮的总功
B、定滑轮的有用功一定大于动滑轮的有用功
C、定滑轮的有用功一定小于动滑轮的有用功
D、定滑轮的有用功一定等于动滑轮的有用功小于相等相等D 3. 为了提高滑轮组的机械效率，应该（ ）
A.以较快的速度匀速提升重物
B.以较慢的速度匀速提升重物
C.增加承担物重的绳子股数
D.减小滑轮的重量和在转动过程中的摩擦D 4．甲吊车比乙吊车的机械效率高，当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时，则（ ）
A．甲吊车的电动机做的有用功较多
B．乙吊车的电动机做的额外功较多
C．甲吊车的电动机做的总功较多
D．甲、乙两吊车的电动机做的总功相同B 5. 如图所示，若物重400N，擦阻力为重力的0.2倍，在40N的拉力作用下物体以0.2m/s的速度匀速运动5s，求机械效率? 解：f ＝0.2G＝0.2×400N＝80N W有＝f S物＝80N×1m＝80J W总＝FS绳＝40N×1m×3＝120Jη＝80J／120J≈66.7％S物＝Vt＝0.2m/s×5s＝1m解法二：f ＝0.2G＝0.2×400N＝80N 6. 如图所示，斜面长10m，高2m，工人要沿斜面把重1500N的物体匀速拉到斜面顶端，若斜面的机械效率为75%，
求：（1）工人做的额外功；
（2）工人在斜面拉物体的摩擦力。2mF 解：W有＝Gh＝1500×2m＝3000J
W总＝ W有／η＝3000J／75﹪＝4000J
W额外＝ W总－W有＝1000J
f ＝ F拉 ＝ W总／S物＝4000N／10m＝400N 提示：斜面的有用功 W有＝Gh ；总功 W总＝FS 。 提高题 7. 某工人师傅用动力臂是阻力臂 4 倍的杠杆将重 360N 的石头撬高了0.2m，若手向下压杠杆的力是100N，手下降的高度是______m，则该师傅做的总功是_____J，有用功是______J，杠杆的机械效率是__________。L1 L2 F1 F2 360N h2=20cm h1=?L1=4L2 100Nh2 h1=4×h2＝0.8m W总＝FS＝100N×0.8mW有＝Gh=360N×0.2mη＝72J／80J＝83.3％解： ＝80J＝72J 0.8807283.3℅1.（2017?自贡）如图所示，A物体受到的重力是100N，在拉力F的作用下，能以0.2m/s的速度在水平地面上向左匀速直线运动。已知拉力F=5N，滑轮组的机械效率为80%，试问：
（1）5s内拉力F所做功的大小是多少？
（2）物体A受到水平地面的摩擦力大小是多少？
2、（2017?潍坊）（6分）如图所示，斜面长s=1.5m，高h=0.3m。建筑工人将重G=500N的货物箱，用绳子从地面匀速拉到顶端时，沿斜面向上的拉力F=150N。忽略绳子重力。求：
（1）该过程拉力F做的功；
（2）该装置的机械效率；
（3）货物箱在斜面上受的摩擦力大小。3.（2017?德州）如图所示的滑轮组中，动滑轮重1N，小强用6N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重10N的物体，物体沿竖直方向上升0.4m．此过程中，额外功和机械效率分别是（ ）
A．0.4J 83.3%
B．0.8J 91.7%
C．0.8J 83.3%
D．0.4J 91.7%C
