(共31张PPT)
11.3
如何提高机械效率
小明家这两天停水了，他不得不帮妈妈从楼下水池往楼上提水。家里有两种提水的工具，一只木桶和一只塑料桶。他看到木桶很精致好玩，就用它来提水。
可提两次之后他改变了主意，换用塑料桶来提，他说木桶太费劲，还是这个塑料的更好用。你知道为什么吗？
1.知道什么是有用功、额外功、机械效率。
2.会计算机械的机械效率。
3.通过实验测量滑轮组的机械效率。
4.知道提高机械效率的意义。
学习目标
一、有用功、额外功和总功
1.有用功（W有用)：为达到我们目的而做的功。
图中就是提水做的功。
2.额外功(
W额外)：对我们没用但又不得不做的功；
图中是提水桶做的功。
提水
有用功与额外功的总和。
事例
目的
有用功
额外功
总功
1、用桶从井中提水
2、水桶掉进井里
要把桶捞起来
3、用书包把书背上楼
分析下列事例中的有用功、额外功、总功。不考虑绳重和摩擦。
捞桶
背书
G水h
G桶h
G书h
G桶h
G水h
(G包+G人)h
=
W总
+
=
W总
+
=
W总
+
3、总功(
W总):
一、认识三种功：
分析利用机械做功时的有用功、额外功、总功。
机械
功
F
钩码
沙
F
木箱
F
木块
目的
W有用
W总
W额外
提钩码
提沙
提木箱
拉木块
G码h
G沙h
G箱h
f
S木
Fs
Fs
FL
Fs
的原因
克服杠杆
重和摩擦
克服动滑轮重、桶重和摩擦
克服摩擦
fL
克服绳子和轴间摩擦
从表中你发现W有用和W总的计算有什么规律？
课堂练习
1.卖茶杯的人，从货架上拿起茶杯;喝茶水的人，从桌面上端起盛有茶水的茶杯.对两人克服茶杯重力做功的下列说法中正确的是(
)
A.都是有用功
B.都是额外功
C.对喝茶水的人而言是有用功
D.对卖茶杯的人而言是有用功
课堂练习
2.某人用沿斜面向上的力F=100N，把重150N的木箱沿斜面推到2m高处，斜面长4m，求人克服重力做的有用功是多少，人的推力做的总功是多少，人克服摩擦力做的额外功又是多少。
课堂练习
3.如图工人则250
N的力将重400N的物体与匀速提升到2m高处，动滑轮重100N，不计绳重和摩擦，求在此过程中力做的有用功，总功，额外功。
在使用机械时，人们总希望能量的利用率大一些，即：有用功在总功中所占的比例大一些。
200J
800J
10J
90J
甲
乙
有用功
额外功
二、机械效率
比方说，在购买汽车时人们太过关心百公里油耗，就是跑同样的路程，那款车用的有最少。自主品牌中奇瑞的热效率达到41.7%，而其它的只有35%左右。这里的热效率是指燃烧同样的油转化成机械能的效率。
小知识
如果我把这个比例叫做机械效率，那么机械效率等于什么？
表达式：
机械效率＝
有用功
总功
类比：及格率
机械效率：有用功跟总功的比值
机械效率＝
思考：
机械效率的单位是什么？
答：机械效率是一个比值，没有单位
机械效率能不能等于1？
答：不能。因为使用机械总有额外功
思考：
机械效率表示有用功在总功中所占的比例，它与下列因素是否有关？
1.总功的多少。
2.有用功的多少。
3.额外功的多少。
4.功率的大小。
某教师记录两位同学做练习时情况如下：
做题数量/条
做对题目/条
做题时间(min)
做题速度(条/分钟)
做对率
甲
10
8
10
乙
15
3
10
1
80%
1.5
20%
某同学在测量滑轮组的机械效率时记录如下：
1
功率是指物体在单位时间内所做的功，即功率是表示做功快慢的物理量。
2
有用功在总功中所占的比例叫机械效率
3
功率和机械效率是描述机械的两种不同性能，两者间没有必然联系。
功率与机械效率的区别
三、测量滑轮组的机械效率
思考:
在使用同一滑轮组测量其机械效率时，我们发现所提重物越重它的机械效率就越高，这是为什么？
因为当不计绳重和摩擦时，提高相同的高度，重物越重，所做的有用功就越多，额外功不变，总功也越多，有用功所占的比例也就越大。提高不同高度也样。
机械效率的计算
例：通过一动滑轮用50
牛的拉力提起重为80牛的重物，使重物提高2米。
（1）拉力做多少功？
（2）如用手直接提起做功多少？
解：绳子自由端通过的距离
s=2h=2×2m=4m
W拉力（总功）=Fs=50N×4m=200J
W手提（有用功）=Gh=80N×2m=160J
＝80%
4、一物体质量为18kg，其所受重力为
N．如图所示，小明用定滑轮将该物体在4s内匀速提高2m．所用拉力为200N．此过程中，小明做的有用功是____
J，定滑轮的机械效率是
，(取g＝10N/kg)
课堂练习
5.如图，用滑轮组匀速提起一个重为350N的物体，
物体在10s内上升了1m，人拉绳子的力为250N。
（不计绳重和摩擦）。求：
（1）人拉绳子做功的功率；
（2）动滑轮重；
（3）滑轮组的机械效率；
（4）若用此滑轮提升450N的重物，
该滑轮组的机械效率又为多大？
课堂练习
6.如图所示，沿斜面向上拉一个重为4.5
N的物体从斜面底端到斜面顶端,斜面长1.2m,高0.3
m,拉力做功为2.16
J,则这个斜面的机械效率是
%
,摩擦力所做的功是
J.
课堂练习
7.2如图所示，斜面长s=
10
m,高h=4
m。用沿斜面方向的推力F，将-一个重为100
N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B。运动过程中物体所受摩擦力为10N。求:(1)斜面的机械效率η;(2)力F的大小。
课堂练习
四、提高机械效率的方法
1804年特雷维辛克发明的蒸汽机车．
蒸汽机的效率通常只有6%－15%．
一些机械的机械效率：
抽水机：60%－80%
柴油机：
28%－40%
起重机：40%－50%
滑轮组：50%－70%
你认为可以从哪些方面提高机械效率？
1、有用功相同时，减少额外功
2、额外功相同时，增加有用功
减小额外
功的方法
一是减轻机械自重
二是减小摩擦
途径
提高机械效率的意义
提高机械效率有利于节约能源，是科学发展观的重要方面。
目前我国的各大企业都在努力改进机械的结构、使其更合理更轻巧，在许多领域已经取得骄人的成绩。同时告诉你的家人要对机械定期保养维护，让机械更好地为你服务。
课
堂
小
结
一、什么是有用功、额外功
有用功:把完成某项任务时有实用价值的功,叫做有用功。额外功:把无实用价值而又不得不做的功,叫做额外功。总功:有用功和额外功之和是总功。
二、什么是机械效率
1、概念:有用功占总功的比例。
2、公式:
η=
(
W有用/W总)
x100%
三、如何提高滑轮组的机械效率
1、减小动滑轮的重。
2、增加物重。
3、减小摩擦。时间：
班级：
姓名：
等级：
11.3
如何提高机械效率（一）
有用功是指
,额外功是
，总功就是
。在人们用篮子往楼上提沙子时，我们做的有用功是
，额外功是
，总功是
，总功也等于
。
机械效率是指
，它计算公式是
，因为
机械效率总
，它
单位。
关手机械效率，下列说法正确的是(
）
机械效率越高，所做的有用功越多
.总功少的机械，效率越高
C、额外功少的机械，机械效率越高
D.总功一定时，有用功多的机械效率高
4.
在利用滑轮组提升重物时，有用功是
，额外功是
，总功是
。例如动滑轮重20N，用它将80N的重物提升3m，则有用功为
J,额外功为
J，总功为
J,机械效率为
J。（不考虑绳重和摩擦）
5.某人通过滑轮组把重720N
的货物提升10m，此时滑轮组的机械效率为60%，求此过程中人做的总功。时间：
班级：
姓名：
等级：
11.3
如何提高机械效率（二）
1.小明测滑轮组机械效率的实验过程如图所示.
(1)实验原理是机械效率的公式
。
其中W有用=
，
W总=
。
(2)实验中小明应
向上拉动弹簧测力计.
(3)所获得的测量数据如图所示.由图知:G=
,h=
,F=
,s=
。
计算得出滑轮组的机械效率为
。
2.用如图所示的滑轮组吊起重物，不计绳重和摩擦.
(1)当物重为150
N时，绳端所用的拉力是60
N,此时滑轮组的机械效率是多少?
(2)当物重为300
N时，滑轮组的机械效率是多少?
(3)由上两问题你可以你可以得出用同一滑轮组提升重物时，物重的大小和滑轮组的机械效率之间有何关系？
3.往车上装重物时，常常用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去，如图所示，工人用3m长的斜面，把120
kg的重物提高1
m.假设斜面光滑，则需要施加的推力为
，若实际用力为500N,斜面的机械效率为
，重物受到的摩擦力为
。(g取10
N/kg，写出计算过程)
第2课时如
(,m下你每内0
知识要点分类练
夯实基础
识点1测滑轮组的机械效率
小明测滑轮组机械效率的实验过程如图11-3
13所示
丁
甲
乙
图11-3-13
(1)实验原理是机械效率的公式
其中W有用
W
(2)实验中小明应
向上
拉动
簧测力计
(3)所获得的测量数据如图所示.由图知:G
,h=
F=阳
(4)计算得出滑轮组的机械效率为
如图11-3-14所示在测定动滑轮
机械效率的实验中,下列要求错误
A.弹簧测力计必须先校零三
B.弹簧测力计必须竖直向上拉
C.弹簧测力计必须在静止时读数图11
须竖直放置
黾端所用的拉力是60N,
是多少?
,滑轮组的机械效率是
簧展甲
F
图11-3-17
小大自0重受
提升能力
,图11-3-18
[2017·烟台]往车上装重物时,常常用长木板
若个斜面,把重物沿斜面推上去,如图11-6所示,
工人用3m长的斜面,把120kg的重物提高1m
假设斜面光滑,则需要施加的推力为,若实
用力为500N,斜面的机械效率为
物受到的摩擦力为
(g最10N/kg)
原
图11-6
【变式1】[2017·包头]如图117所示,物体在
沿斜面向上拉力的作用下,从倾角为30°的斜面底
端被匀速拉到斜面的顶端。已知物体所受重力为
G,斜面的机械效率为75%。若物体受到的拉力
和摩擦力分别用F和表示,则
