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第三节
机械效率
人教版八年级物理《第十二章
简单机械》
一、定滑轮：
转动轴固定不动的滑轮。
1.特点：不能省力，但可改变了力的方向；
2.实质：等臂杠杆。
二、动滑轮：
转动轴与重物一起移动的滑轮。
1.特点：能省力一半，但不能改变力的方向；
2.实质：动力臂是阻力臂两倍的杠杆。
由动滑轮和定滑轮组合而成。
三、滑轮组：
1.特点：
2.绕线方法：
（G总=G动+G物）
S=nh
复习是学习之母
展示学习目标
1.能结合实例了解什么是有用功、额外功和总功。
2.理解什么是机械效率。
3.能结合实例进一步了解什么是有用功、额外功和总功。
4.理解什么是机械效率，能够设计实验测量斜面、滑轮组、杠杆等简单机械的机械效率，并利用实验探究的数据计算机械效率，知道机械效率总小于1。
1.为达到某一目的必须做的功叫________；并非我们需要，但又不得不做的功叫________；使用机械时，动力所做的功叫______，它是________和________之和。三者的关系用字母表示：_________________________。
2.物理学中，将______与______的比值叫做机械效率，用字母____表示，则机械效率的计算公式是________。
有用功
额外功
总功
有用功
额外功
W总=W有+W额
W有
W总
η
3.由于任何机械本身都有______，转动部分都存在着______，所以使用任何机械都不可避免地要做额外功，因此机械效率总是______1，使用任何机械不省____。
重力
摩擦
小于
功
用哪种方法好
？为什么？
你知道吗？
人提沙子做功
1对砂子做功
2对桶做功
3克服自重做功
人拉滑轮做功
1对砂子做功
2对桶做功
3对动滑轮做功
人拉滑轮做功
1对砂子做功
2对口袋做功
3对动滑轮做功
600J
2520J
600J
180J
600J
90J
3120J
780J
690J
你希望额外功多些还是少些呢？
你知道吗？
对空桶做功
克服自身重力做功
并不需要做，但又不得不做的功
对人们有用必须做的功
他的目的是：
把沙子运上三楼
手提水桶提沙子
对空桶做功
对动滑轮做功
W额
对口袋做功
对动滑轮做功
W额
W总
动滑轮提水桶提沙子
动滑轮提口袋提沙子
W额
W有
你知道吗？
对砂子做功
对砂子做功
对砂子做功
一
有用功和额外功
1.有用功（W有）：为了达到工作目的，必须做的功；
2.额外功（W额）：为了达到工作目的，并非我们所
需要但又不得不做的功；
3.总功（W总）：动力所做的所有功，即有用功与额外
功的总和。
W总
=
W有
+
W额
理解机械的三种功
要提升G，同时必须将动滑轮也提升。这时，你要克服动滑轮重力和摩擦而额外做功，否则你不能完成任务。这部分功无利用价值而又不得不做，是额外功。
提升物体G是目的,有利用价值,是有用功
要实现目的，完成有用功,必须施加动力F对滑轮做功，动力所做的是总功
如：用竖直方向上的滑轮提升物体G
一
有用功和额外功
无论采取那种方法都必须做的功。即：为达到目的所必须做的功。
（1）举高重物时：
W有用=G物·h
W有=f摩擦·S物
（2）在粗糙水平面上移动物体时：
有用功：
并非人们需要但又不得不做的功。
（1）克服机械自重做功：
W额外=G动滑轮·h
使用动滑轮或滑轮组时：
（2）克服机械间的摩擦做功：
使用斜面时：
W额外=f摩擦·L
额外功：
一
有用功和额外功
动力对机械所做的功，有用功和额外功的和等于总功。
W总=W有用+
W额外
公式（1）
：
公式（2）
：
W总=F动力·S动力
作用在机械上的动力
动力作用点移动的距离
总功
一
有用功和额外功
二
机械效率
（1）机械效率通常用百分数表示，单位是1。
1.
定义：有用功跟总功的比值叫机械效率（η）。
（2）机械效率总小于1
。
（因为有用功总小于总功）
2.
公式：
3.
特点：
使用动滑轮是否省功
如图甲，用弹簧测力计将钩码缓慢地提升一定高度，计算拉力所做的功。
如图乙，用弹簧测力计并借助一个动滑轮将同样的钩码缓慢地提升相同的高度，再次计算拉力所做的功。
动滑轮做功
h=0.1m
h=0.1m
三种提沙方法中的机械效率η分别为多少？
W有1
=
G沙
h
方法2：
方法3：
W额1
=（G桶
+
G人）h
W总1
=（W有1
+
W额1）
方法1：
=
100N×6m
=
600J
=
(20N+400N)×6m
=
2520J
=
3120J
W有2
=
G沙
h
=
600J
W额2
=（G桶
+
G轮）h
W总2
=（W有2
+
W额2）
=
(20N+10N)×6m
=
180J
=
780J
W有3
=
G沙
h
=
600J
W额3
=（G袋
+
G轮）h
W总3
=（W有3
+
W额3）
=
(5N+10N)×6m
=
90J
=
690J
再算算：
有用功相同，额外功越少机械效率越高
5、机械效率公式：
二
机械效率
起重机的机械效率是60%，表示了什么意思？
1.使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比60%；
2.也可以说有用功在总功中占有60%，另外额外功占40％。
4.机械效率的意义
有用功所占总功的比例越大，机械效率越高。
机械效率与
是否省力、功率大小、提升高度、绳子的绕法、做功的多少无关。
二
机械效率
怎样提高机械效率
例1.用一动滑轮将货物400N的货物匀速提到高2m，所用拉力是250N，求有用功、额外功、总功和动滑轮的机械效率各是多少？
已知：G=400N
h=2m
S=4m
F=250N
求：
W有
W额
W总
η
W额=
W总
—W有
=1000J－800J=200J
二
机械效率
答：……
例2.用一动滑轮将重200N的砂子提到9m高的脚手架上，所用力是120N，求有用功、总功和机械效率各是多少？
求：W有
W总
η
已知：G=200N
h=9m
S=18m
F=120N
二
机械效率
解：
答：有用功、总功和机械效率各是：1800J、2160J和83.3%。
1.下面说法中是否正确？
（1）有用功越多，机械效率越高（
）
（2）额外功越少，机械效率越高（
）
（3）物体做功越慢，机械效率越低（
）
（4）做总功越多，机械效率越低（
）
（5）做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高（
）
（6）做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高（
）
（7）机械效率越高，越省力（
）
√
√
×
×
×
×
×
展现风采
2.一台起重机将重600N的货物提高4m.如果额外功是9600J，起重机的有用功是多少？总功是多少？
机械效率是多少？
已知：G=---N
h=---m
W额
=---J
求：
W有
W总
η
解：
W总=
W额+W有
=
展现风采
3.
利用如图所示装置将重为100N的物体匀速从斜面的底端拉到顶端。已知斜面的长是5m，高是2m，拉力为F=50N，则该装置的机械效率为（
）
A.
40%
B.
50%
C.
80%
D.
100%
展现风采
C
展现你的收获
一、机械的三种功：
有用功——有利用价值的功。
总功——动力对机械所做的功。
额外功——对人们无利用价值而又不得不做的功。
二、机械效率：
1.定义：有用功与总功的比值。
2.公式讨论：
展现你的收获
探究动滑轮的机械效率
一、影响动滑轮的机械效率的因素
减轻动滑轮自重；
减小滑轮转轴间的摩擦力。
增加提升的物重；
减轻绳重；
二、如何提高动滑轮的机械效率
1.动滑轮自重、滑轮摩擦、绳重；
2.提升的物体重力。
滑轮组的机械效率与提升的高度、绳子的股数无关。
再见！
