第十一章

機械與人

第三節

機械效率第一課時

機械效率

，表示事物某一方面的優劣。種子的發芽率樹的成活率“率”=有用量總量，表示事物某一方面的優劣。油煙凈化率工作效率“率”=有用量總量人把一桶水從1樓提到3樓。1.有用功：做功目的：把水提上3樓做功事件：（對目的對象做的功）對人們有用且必須做的功。對水做功；對桶做功。克服自身重力做功。2.額外功：（對非目的對象做的功）對人們不需要但又不得不做的功。有用功額外功桶掉水中,把裝有水的桶撈起來,有用功是___________，額外功是___________，人用水桶從井里提水,有用功是___________，額外功是__________。對水做的功對桶做的功對水做的功對桶做的功1.有用功：（對目的對象做的功）對人們有用且必須做的功。2.額外功：（對非目的對象做的功）對人們不需要但又不得不做的功。3.總功：有用功和(所有)額外功之和。人把一桶水從1樓提到3樓。做功目的：把水提上3樓做功事件：對水做功；對桶做功。克服自身重力做功。有用功額外功3.總功：有用功和(所有)額外功之和。有用功：額外功：總功：若不計繩重和摩擦，利用機械做功時，研究對象是機械。3.總功：有用功和(所有)額外功之和。若不計動滑輪重、繩重，利用機械做功時，研究對象是機械。3.總功：有用功和(所有)額外功之和。012345N012345物體被勻速拉到斜面頂端。

利用機械做功時，研究對象是機械。當水平勻速拉動時，h=0,沙子重:G沙=100N人重:G人=400N滑輪重:G動=10N桶重:

G桶=20N口袋重:

G袋=5N樓層高:h0=

3m3.總功：有用功和(所有)額外功之和。要把重100N的沙子運上三樓,從做功利用率看，哪種辦法最優？三樓二樓一樓有用功：對桶做功：W1

=600J克服自重做功：總功3120J額外功2520JW2

=120JW3=2400J人提沙子做功3.總功：有用功和(所有)額外功之和。沙子重:G沙=100N人重:G人=400N滑輪重:G動=10N桶重:

G桶=20N口袋重:

G袋=5N樓層高:h0=

3m有用功：W1=600J對桶做功對動滑輪做功額外功180JW2=120JW3=60J總功780J拉滑輪利用桶做功3.總功：有用功和(所有)額外功之和。沙子重:G沙=100N人重:G人=400N滑輪重:G動=10N桶重:

G桶=20N口袋重:

G袋=5N樓層高:h0=

3m有用功：對口袋做功：對動滑輪做功：W1

=600JW2=30JW3

=60J額外功90J總功690J這種辦法最好！拉滑輪利用口袋做功3.總功：有用功和(所有)額外功之和。沙子重:G沙=100N人重:G人=400N滑輪重:G動=10N桶重:

G桶=20N口袋重:

G袋=5N樓層高:h0=

3m若起重機的機械效率是60%，表示所有用功跟總功的比是

。所做有用功在總功中有

，額外功占

。有用功所占總功的比例越大，機械效率越

。1.定義：用百分數表示，沒有單位。有用功跟總功的比值。表示有用功占總功的比例，2.物理意義：

60%60%40%高常見機械的效率滑輪組50%—70%起重機40%—50%抽水機60%—80%離心式水泵60%－80%1.定義：用百分數表示，沒有單位。有用功跟總功的比值。表示有用功占總功的比例，2.物理意義：

3.定義式：或W額外＞0，W總＞W有用

，所以，η＜1W額外＝0，W總＝W有用

，

所以，η＝1（1）理想狀態，忽略機械自重和摩擦。（2）實際狀態，要克服機械自重和摩擦做額外功。4.推導式：或例題用如圖所示的滑輪組提起200N重的物體G，機械效率為80%，求動滑輪的重力G動？解一：解二：解題方法：寫出效率的表達式。例題用如圖所示的滑輪組提起200N重的物體G，機械效率為80%，求動滑輪的重力G動？解三：有用功：對人們有用的必須要做的功并非需要但又不得不做的功有用功與額外功的總和有用功跟總功的比值叫做機械效率機械效率總小于1機械效率額外功：總功：1.如圖所示，小明用兩個滑輪分別組成如圖甲、乙所示的滑輪組，分別用拉力F1、F2將兩質量相同的重物在相等時間內勻速提升相同的高度，該過程中拉力做功的功率分別為P甲、P乙，機械效率分別為η甲、η乙，不計繩重和繩與輪槽間的摩擦，下列說法正確的是(

)A.P甲>P乙B.P甲<P乙C.η甲<η乙D.η甲＝η乙D1.如圖所示，小明用兩個滑輪分別組成如圖甲、乙所示的滑輪組，分別用拉力F1、F2將兩質量相同的重物在相等時間內勻速提升相同的高度，該過程中拉力做功的功率分別為P甲、P乙，機械效率分別為η甲、η乙，不計繩重和繩與輪槽間的摩擦，下列說法正確的是(

)A.P甲>P乙B.P甲<P乙C.η甲<η乙D.η甲＝η乙D2.某同學將重力相同的滑輪，用繩子繞成圖中的甲、乙滑輪組．使用甲、乙滑輪組分別勻速提升重力為G的物體，升高相同的高度．摩擦和繩重不計，則下列判斷正確的是(

)A.拉力F甲小于F乙B.甲的有用功大于乙的有用功C.乙滑輪組的機械效率較高D.乙的額外功是甲的額外功的2倍D3.一名建筑工人用如圖所示的滑輪組,將重為450N的貨物勻速提升了4m，建筑工人所用的拉力是300N.則該建筑工人所做的有用功是________J，建筑工人做的總功是________J，該過程中的機械