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1、机械效率学习任务单【学习目标】1.知道“功的原理”使用一切机械都不省功；2.能说出使用一切机械都不省功的原因；3.能说出“有用功”“额外功”“总功”的含义；4.能说出机械效率的定义，并理解机械效率的物理本质。【课前预习任务】1.力学中， 功等于_与_的乘积，用公式表示为_。2.如图1所示，已知物体重力为10N，物体在拉力F的作用下被匀速提升，提升距离为s=1m。则根据_可以判断：拉力F的方向是_，大小为_ N。拉力F所做功的大小为_ J。 图1 图2 图33.如图2所示，已知木块重力为G，某人将此物匀速提升h的高度，那么人对木块的拉力做的功的大小可以表示成W =_。4.如图3所示，人在动滑轮绳
2、端施加一个竖直向上的拉力F，使得重力为G的木块被匀速匀速提升h的高度。据此回答以下问题：（1）木块被提升，必然受到了向上的拉力，假设这个拉力为T，请在图3中画出拉力T的示意图。（2）拉力F的施力物体是_；拉力T的施力物体是_。5.图2、图3中，木块都被提升了，说明木块的重力势能_（选填“增大了”、“减小了”或“不变”）。已知图2和图3中的木块重力相同，两木块被提升的高度也相同，假设图2中木块重力势能的变化量为E重2，图3中木块重力势能的变化量为E重3，则E重2_ E重3（选填“大于” “小于”或“等于”）。【课上学习任务】1.“功的原理”的内容是：使用机械时，人们所做的功，都_不用机械时所做的
3、功。2.使用任何机械都不省功的真正原因是:_无可避免地存在。3.有用功、额外功、总功的概念：l 要达到目的所必须要做的功叫_，用符号_表示；l 并非需要却又不得不做的功叫_，用符号_表示；l _叫总功，用符号_表示。有用功、额外功、总功之间的关系用符号公式可以表示为_4.机械效率（1）_叫机械效率，用公式可以表示成_。（2）机械效率的物理本质是：使用机械时，_的利用效率。（3）机械效率的计算结果一般写成_的形式。（4）使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总是_总功（选填“大于” “小于”或“等于”），所以机械效率总是_100%（选填“大于” “小于”或“等于”）。【课后作业】1.思考，既
4、然使用机械不能省功，为什么人们还要使用机械呢？2.人们定义“机械效率”为什么用 “ 有用功总功 ”，而不用“ 额外功总功 ”？3.工地上所使用的起重机一般都是由电动机提供动力，这样起重机就可以将重物提升。在一段时间内，电动机对起重机做了3.4104J的功，起重机就获得了能量，起重机就能提升物体、对物体做功。已知这段时间内，起重机把质量为500kg的重物匀速提升了3m。g取10N/kg。问：（1）起重机对重物的拉力F的大小；（2）有用功的大小；（3）起重机的机械效率。【课后作业参考答案】1.人们是否使用机械并非单纯从能量的角度考量，更多的时候人们考虑的是简单机械为操作带来的便利，如“省力”、“省
5、距离”、“改变力的方向”等等。2.人们定义机械效率，主要是为了衡量使用机械时的能量利用效率。如果用“ 额外功总功 ”来衡量，则这个值越小，表示使用机械时的能量利用效率越高；如果用“ 有用功总功 ”来衡量，则这个值越大，表示使用机械时的能量利用效率越高。事实上，二者都可以衡量使用机械时的能量利用效率。只是，“越大，越高”比“越小，越高”更加符合人们的思维习惯，所以人们采用了后者定义机械效率。3.（1）重物被匀速提升，根据二力平衡可知，起重机对重物的拉力等于物体的重力，即F=G=mg=500kg10N/kg=5103N（2）起重机提升重物所做的功为有用功，即W有=Fh=5103N3m=1.5104J（3）电动机所做的功为总功，即W总=3.4104J 因此，起重机机械效率=W有W总=1.5104J3.4104J=44%
