第十一章

功與機械能11.3機械效率

學習和工作要講究效率，使用機械也要講效率。那么，什么是機械效率呢？觀察與思考1.知道有用功、額外功、總功的概念，以及它們之間的關系。2.理解機械效率的定義，會用機械效率的公式進行簡單計算。3.會測算滑輪組的機械效率。知道提高機械效率的方法。

學習目標日常生活中，人們搬移物體，不是將物體平移到另一個地方，就是將物體從低處搬到高處（或從高處搬到低處）。一、有用功與額外功實驗1：用手將一重物直接從低處勻速搬到高處。實驗2：利用斜面將該重物從低處勻速搬到高處。實驗3：用動滑輪將該重物從低處勻速移到高處。實驗與探究思考：利用機械時，所做的功為何多一些？觀察與思考如圖所示的兩種機械做功的情況中，哪些功是我們需要的有用功？哪些功是不得不做的功？(a)用滑輪組提起重物(b)利用挖掘機挖掘、搬運泥土歸納與小結1．有用功（W有用）：是我們需要的、有價值的功2．額外功（W額外）：無利用價值卻不得不做的功3．總功（W總）：動力對機械做的功4．總功等于有用功與額外功之和，即W總=W有用+W額外5.W總＞W有用（1）當你用水桶提水時，有兩只大小相同的水桶可供

選擇，一只是輕質塑料桶，另一只是厚鐵皮桶，

你選擇哪一只水桶？為什么？（2）當你用滑輪提升一個重物時，你選擇哪一種滑輪？二、機械效率觀察與思考在物理學中，把有用功W有用與總功W總的比叫做機械效率。用η

表示機械效率機械效率是體現機械性能的重要指標。思考：（1）機械效率的單位是什么？（2）為什么機械效率總小于1？能不能等于1？機械效率是一個比值，沒有單位不能。因為使用機械總有額外功功率與機械效率的區別1.功率是指物體在單位時間內所做的功，即功率是表示做功快慢的物理量。2.有用功與總功的比，叫做機械效率。3.功率和機械效率是描述機械的兩種不同性能，兩者間沒有必然聯系。選擇器材，組裝一個如圖所示的滑輪組，并用它來提升重物G實驗目的：測量滑輪組的機械效率實驗原理：實驗內容：三、測量滑輪組的機械效率思考：（1）滑輪組工作時的有用功怎樣計算？需要測量哪些物理量？（2）滑輪組的額外功是怎樣產生的，是否便于測量？（3）有其他簡便的方法測算總功嗎？需要測量哪些物理量？（4）為了求出滑輪組的有用功和總功，從而計算滑輪組工作時

的機械效率，除滑輪組外，實驗中還需要哪些測量器材？注意事項（1）鉤碼上升的高度h，可用豎直放置在鉤碼旁的刻度尺讀出，以鉤碼的下端為標準讀數。（2）拉力F的大小由彈簧測力計的示數讀出，要豎直向下勻速拉動彈簧測力計時讀數，彈簧不要和外殼摩擦。（3）測量細繩自由端通過的距離s時，可事先在細繩自由端上作一標記，再拉彈簧測力計，用滑輪組提升鉤碼。用刻度尺量出鉤碼上升的高度后，再量出細繩標記移動的距離，就是細繩自由端通過的距離s。

實驗序號鉤碼所受重力G/N彈簧測力計示數F/N鉤碼上升的高度h/m繩子自由端移動的距離s/m動力對滑輪組做的功W總/J滑輪對鉤碼做的有用功W有用/J機械效率η1234記錄數據表同一個滑輪組，在提升不同的重物時，其機械效率是不同的。實驗結論思考：還有什么因素會影響滑輪組的機械效率？起重機：40%~60%滑輪組：50%~70%一些機械的機械效率水泵：60%~80%思考:如何提高機械效率？（2）減少機械的摩擦等來減小額外功。

（1）減少機械自重。（3）在額外功一定時，增大有用功。（4）改進結構，使它更合理、更輕巧。

（5）在使用中按照技術規程經常保養，定時潤滑，

使機械處于良好的運轉態。11.3機械效率一、有用功與額外功1.有用功;2.額外功;3.總功。二、機械效率1.概念：有用功與總功的比值。2.公式：η＝（W有用/W總）×100﹪三、測量滑輪組的機械效率課堂小結1.判斷對錯（1）有用功越多，機械效率越高

（）（2）額外功越少，機械效率越高

（）（3）物體做功越慢，機械效率越低

（）（4）做總功越多，機械效率越低

（）（5）做相同的有用功，額外功越少，機械效率越高

（）（6）做相同的總功時，有用功越多，機械效率越高

（）（7）利用現代科學技術，機械效率可以等于1（）（8）有用功在總功中占的比例越大，機械效率越高

（）××××√√×√課堂練習2.利用如圖所示的滑輪組，在F=80N的拉力作用下，將一個重為180N的物體勻速舉高1m，繩重、摩擦不計。求：（1）W總=？（2）W有用=？（3）W額外=?（4）η=?（5）G動=?GF.（1）W總=240J（2）W有用=180J（3）W額外=60J（4）η

=75％（5）G動=60N3.一物體質量為18kg，其所受重力為