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1、知知 识识 回回 顾顾2 2、功的计算式是什么？、功的计算式是什么？3 3、你如何理解功的原理？、你如何理解功的原理？1、什么是功？、什么是功？W=FSW=FS使用任何机械都不省功。（任何情况下）W机=W手你知道生活中的 一词吗？种子的发芽率种子的发芽率树的成活率树的成活率油烟净化率油烟净化率工作效率工作效率 “率”=有用量/总量表示事物某一方面的优劣。导入新课导入新课 1 15 5.2 .2 机械效率机械效率机械效率机械效率1. 有用功和额外功2. 机械效率本节导航本节导航我们要把重我们要把重100沙子运上三楼。沙子运上三楼。下图画了三种办法。同学们讨下图画了三种办法。同学们讨论一下：哪种办
2、法最好，哪种论一下：哪种办法最好，哪种办法最不好，为什么？办法最不好，为什么？ 学 生 讨 论 学学 生生 讨讨 论论对砂子做功对砂子做功对空桶做功对空桶做功克服自身重力做功克服自身重力做功并不并不需要需要 但但又不得不做的功又不得不做的功对人们有用对人们有用必须做的功必须做的功3m3m3m3m方法方法1 1他的目的是：他的目的是：把沙子运上三楼把沙子运上三楼手提水桶提沙子手提水桶提沙子一、有用功和额外功一、有用功和额外功1.有用功（有用功（W W有有）：为了达到工作目的，为了达到工作目的，必须做的功必须做的功2.额外功（额外功（W W额额）：为了达到工作目的，并非我们所为了达到工作目的，并非
3、我们所 需要但又需要但又不得不做的功不得不做的功3.总总 功（功（W W总总）：动力所做的动力所做的所有所有功功即有用功与额外功的即有用功与额外功的总和总和 W W总总 = W= W有有 + W+ W额额 一个人用水桶从井里打水一个人用水桶从井里打水,有用功是有用功是?额外额外功是功是?总功是？总功是？若桶掉在水中若桶掉在水中,把装满水的桶捞把装满水的桶捞起来起来,则有用功是什么则有用功是什么?额外功是什么额外功是什么?总功是总功是？用水桶从井中提水时，所做的有用功是用水桶从井中提水时，所做的有用功是 ，额外功是，额外功是 ，总，总功是功是 ；如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来如果桶掉到井里
4、，从井里捞桶时，捞上来的桶里带了一些水，有用功是的桶里带了一些水，有用功是 ，额外功是额外功是 ，总功是，总功是 。 克服水的重力做功克服水的重力做功克服桶的重力做功克服桶的重力做功拉力所做的功拉力所做的功克服桶的重力做功克服桶的重力做功克服水的重力做功克服水的重力做功拉力所做的功拉力所做的功想一想；议一议：对砂子做功对空桶做功对动滑轮做功W W有有议一议：方法方法2 2：方法方法3 3：W W额额W W总总对砂子做功对口袋做功对动滑轮做功W W有有W W额额W W总总另两种提沙方法中做的有用功、额外功、总功分别是哪些？方法方法2 2方法方法3 3动滑轮提水桶提沙子动滑轮提水桶提沙子动滑轮提口
5、袋提沙子动滑轮提口袋提沙子人提沙子做功1、对沙子做功2、对桶做功3、克服自重做功人拉滑轮做功1、对沙子做功2、对桶做功3、对动滑轮做功人拉滑轮做功1、对沙子做功2、对袋子做功3、对动滑轮做功必须做的功必须做的功不需要的，但又不得不需要的，但又不得不做的功不做的功W有1 = G沙 h三种提沙方法中的W有、W额、W总分别为多少？方法方法2 2：方法方法3 3：W W额额1 1 = =（G G桶桶 + + G G人人）h hW W总总1 1 = =（W W有有1 1 + W+ W额额1 1）方法方法1 1：= = 100N6m= = 600J= = (20N+400N)6m= = 2520J= =
6、3120JW W有有2 2 = G= G沙沙 h h = = 600JW W额额2 2 = =（G G桶桶 + + G G轮轮）h hW W总总2 2 = =（W W有有2 2 + W+ W额额2 2）= = (20N+10N)6m= = 180J= = 780JW W有有3 3 = G= G沙沙 h h = = 600JW W额额3 3 = =（G G袋袋 + + G G轮轮）h hW W总总3 3 = =（W W有有3 3 + W+ W额额3 3）= = (5N+10N)6m= = 90J= = 690J3m3m3m3m沙子重100N 桶重20N 体重400N 口袋重5N动滑轮重10N 方
7、法方法2 2方法方法1 1方法方法3 3算一算：算一算：二、机械效率二、机械效率（1）机械效率通常用百分数表示，没有单位）机械效率通常用百分数表示，没有单位.1. 定义：有用功跟总功的比值叫定义：有用功跟总功的比值叫机械效率机械效率（）（2）机械效率总小于）机械效率总小于1 . （因为有用功总小于总功）（因为有用功总小于总功）2. 公式：公式：%3. 特点：特点：三种提沙方法中的机械效率分别为多少？W有1 = G沙 h方法方法2 2：方法方法3 3：W W额额1 1 = =（G G桶桶 + G+ G人人）h hW W总总1 1 = =（W W有有1 1 + W+ W额额1 1）方法方法1 1：
8、= = 100N6m= = 600J= = (20N+400N)6m= = 2520J= = 3120JW W有有2 2 = G= G沙沙 h h = = 600JW W额额2 2 = =（G G桶桶 + G+ G轮轮）h hW W总总2 2 = =（W W有有2 2 + W+ W额额2 2）= = (20N+10N)6m= = 180J= = 780JW W有有3 3 = G= G沙沙 h h = = 600JW W额额3 3 = =（G G袋袋 + G+ G轮轮）h hW W总总3 3 = =（W W有有3 3 + W+ W额额3 3）= = (5N+10N)6m= = 90J= = 69
9、0J1 1 =W有1 1W总1 1=600J600J600J600J3120J3120J3120J3120J= 19.2%= 19.2%= 19.2%= 19.2%2 2 =W有2 2W总2 2=600J600J600J600J780J780J780J780J= 76.9%= 76.9%= 76.9%= 76.9%3 3 =W有3 3W总3 3=600J600J600J600J690J690J690J690J= 87.0%= 87.0%= 87.0%= 87.0%再算算：再算算：有用功相同，额外功越少机械效率越高有用功相同，额外功越少机械效率越高起重机起重机的机械效率是的机械效率是的机械效率是
10、的机械效率是60%60%它表示什么意思？它表示什么意思？它表示什么意思？它表示什么意思？1.1.1.1.使用起重机提升重物时使用起重机提升重物时使用起重机提升重物时使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比所做的有用功跟总功的比所做的有用功跟总功的比所做的有用功跟总功的比60%60%60%60%2.2.2.2.也可以说也可以说也可以说也可以说有用功在总功中占有有用功在总功中占有有用功在总功中占有有用功在总功中占有60%60%60%60%，另外额外功占，另外额外功占，另外额外功占，另外额外功占404040404.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。有用功所占总功的比例越大，机械
11、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。探究滑轮组的机械效率探究滑轮组的机械效率活动理解机械的三种功理解机械的三种功理解机械的三种功理解机械的三种功GGF F要提升要提升要提升要提升GG，同时必须，同时必须，同时必须，同时必须将动滑轮也提升。这将动滑轮也提升。这将动滑轮也提升。这将动滑轮也提升。这时，你要时，你要时，你要时，你要克服动滑轮克服动滑轮克服动滑轮克服动滑轮重力和摩擦而额外做重力和摩擦而额外做重力和摩擦而额外做重力和摩擦而额外做功功功功，否则你不能完成，否则你不能完成，否则你不能完成，否则你不能完成任务。这部分功无利任务。这部分功无利任务。
12、这部分功无利任务。这部分功无利用价值而又不得不做，用价值而又不得不做，用价值而又不得不做，用价值而又不得不做，是是是是额外功额外功额外功额外功。提升物体提升物体提升物体提升物体GG是目的是目的是目的是目的, ,有有有有利用价值利用价值利用价值利用价值, ,是是是是有用功有用功要实现目的，完成要实现目的，完成要实现目的，完成要实现目的，完成有用功有用功有用功有用功, ,必须施加必须施加必须施加必须施加动力动力动力动力F F对滑轮做对滑轮做对滑轮做对滑轮做功功功功，动力所做，动力所做，动力所做，动力所做的是的是的是的是总功总功如：用竖直方向上如：用竖直方向上的滑轮提升物体的滑轮提升物体G在测定滑轮
13、组机械效率的实验中：在测定滑轮组机械效率的实验中：根据的原理是根据的原理是_。实验中需要的测量工具有实验中需要的测量工具有_和和_。需要直接测量的物理量有：绳端的拉需要直接测量的物理量有：绳端的拉力力F、_、_和和_。实验时拉力的方向应尽量实验时拉力的方向应尽量_，且应在钩码且应在钩码_的过程中读取拉的过程中读取拉力的大小。力的大小。=W=W有有W总总刻度尺刻度尺弹簧测力器弹簧测力器物体重物体重G物体上升距离物体上升距离h绳自由端移动距离绳自由端移动距离S竖直向上竖直向上匀速移动匀速移动滑轮组提高重物时滑轮组提高重物时: :W有用有用 G物物 hW总总 F s S= n hF= (G物物+G动
14、动)NF= (G物物+G动动)若不计摩擦、绳重若不计摩擦、绳重例例1.用用一一动动滑滑轮轮将将货货物物400N的的货货物物匀匀速速提提到到高高2m，所所用用拉拉力力是是250N，求求有有用用功功、额额外外功功、总总功功和和动动滑滑轮轮的的机机械效率各是多少？械效率各是多少？分析：使用动滑轮省了力，却费了距离，货物提高货物提高 2m， 绳子绳子的自由端拉力的自由端拉力通过通过的距离为的距离为4 m，已知：G=400N h=2m S=4m F=250N求： W有 W额额 W总总 W额额= W总总 W有 =1000J800J=200J例例2. 用用一一动动滑滑轮轮将将重重200N的的砂砂子子提提到到
15、9m高高的的脚脚手手架架上上，所用力是所用力是120N，求有用功、总功机械效率各是多少？，求有用功、总功机械效率各是多少？解：解：已知：G=200N h=9m S=18m F=120N例：用一动滑轮把重例：用一动滑轮把重400N的货物匀速提的货物匀速提 高高2m，所用的拉力是，所用的拉力是250N。（1）你还有求解此时机械效率的其它方）你还有求解此时机械效率的其它方法吗？法吗？（2）若不计摩擦、绳重。若不计摩擦、绳重。求动滑轮重。求动滑轮重。 G动动动动=100N F= (G物物物物+G动动动动)（3）若不计摩擦、绳重。若不计摩擦、绳重。当所提物重为当所提物重为500N时，求此时机械效率。时，
16、求此时机械效率。 =83.3%一般情况，一般情况，W有有=Gh、W总总=FsW额额=W总总-W有有 或或不计摩擦和绳重时，不计摩擦和绳重时，W额额=G动动hF= (G物物物物+G动动动动)工人用如图所示的滑轮组提升工人用如图所示的滑轮组提升重物，在重物，在10s内将内将200N的的物体匀速提升物体匀速提升2m，已知工，已知工人的拉力为人的拉力为80N。滑轮组。滑轮组的机械效率为的机械效率为 。83.3%83.3%如图所示，小明同学用滑轮组如图所示，小明同学用滑轮组提升重为提升重为220N的泥桶，动滑的泥桶，动滑轮重为轮重为20N，不计绳重及滑轮，不计绳重及滑轮间的摩擦。滑轮组的机械效率间的摩擦
17、。滑轮组的机械效率为为 。91.67%91.67%滑轮组水平拉动物体时滑轮组水平拉动物体时: :W有用有用 f s物物W总总 F s绳绳 S绳绳= ns物物F= (G物物+G动动)NF= (G物物+G动动)若不计摩擦、绳重若不计摩擦、绳重 如图所示的滑轮组匀速提升物体已知物重G=240牛，手的拉力F=100牛，手上升距离为30厘米,则有用功为多少焦耳?该滑轮组的机械效率为多少?G解:因为h= S=10cm=0.1m13W有=Gh=240 N0.1m=24J W总=FS=100 N0.3m=30J = = 100%=80% W有W总24J30J F 某人用如图所示的滑轮组提升某人用如图所示的滑轮
18、组提升2000牛的重物，使用的拉力牛的重物，使用的拉力是是800牛，绳子自由端被拉下牛，绳子自由端被拉下4米。（米。（1）这个人做的总功）这个人做的总功是多少焦？（是多少焦？（2）有用功是多少焦？（）有用功是多少焦？（3）额外功是多少焦）额外功是多少焦？（？（4）这个滑轮组的机械效率是多少？）这个滑轮组的机械效率是多少？解题示范：已知：G=2000牛， F=800米 ，S=4米 ， n=4求：答：（略）FG达标检测1、用一个动滑轮把重100N的沙子提到9m高的脚手架上,所用的力是60N,那么做的总功是 J,有用功是 J ,机械效率是 。2、用动力臂是阻力臂2倍的杠杆将重400N的货物抬高20c
19、m，手向下压杠杆的力是220N，手下降的高度是 cm，人做的总功是 J，有用功是 J，这根杠杆的机械效率是 。108090083.3%40888090.9%如何提高机械效率如何提高机械效率 ？改进机械的结构，减小机械自重改进机械的结构，减小机械自重 减小机械间的摩擦力。减小机械间的摩擦力。例如：动滑轮太重，使滑轮组机械效率很低，例如：动滑轮太重，使滑轮组机械效率很低，换用较轻滑轮就可提高其机械效率。换用较轻滑轮就可提高其机械效率。例如：加强机械运动部位的润滑例如：加强机械运动部位的润滑.提高机械效率的两种方法：提高机械效率的两种方法：提高机械效率的两种方法：提高机械效率的两种方法：在在在在WW
20、有有有有一定时，减小一定时，减小一定时，减小一定时，减小WW额额额额；在在在在WW额额额额一定时，增加一定时，增加一定时，增加一定时，增加WW有有有有。探究探究:斜面的机斜面的机械效率械效率1.把物体拉上斜面把物体拉上斜面时时,额外功是什么额外功是什么?( (克服物体与斜面克服物体与斜面之间的摩擦力而做之间的摩擦力而做功功) )2.2.探究一下光滑程度一样的斜面探究一下光滑程度一样的斜面, ,当它的倾斜程度不同当它的倾斜程度不同 时时 斜面的机械效率是否相同斜面的机械效率是否相同. .请思考请思考:1.1.怎样计算总功怎样计算总功? ?W总总= F S2.怎样计算有用功怎样计算有用功?W有用有
21、用 = G h3.实验中需要测量哪几个物理量实验中需要测量哪几个物理量?改变木板的倾斜程度改变木板的倾斜程度,再测量两次斜面的机械效率再测量两次斜面的机械效率实验前请猜想实验前请猜想: :1.你认为省力多少与斜面的倾斜程度有什么关系你认为省力多少与斜面的倾斜程度有什么关系?2.斜面的机械效率与它的倾斜程度有什么关系斜面的机械效率与它的倾斜程度有什么关系?最陡最陡较陡较陡较缓较缓机机械械效效率率总功总功W W总总/J/J有用有用功功W W有有/J/J 斜面长斜面长s/ms/m沿斜沿斜面拉面拉力力F/NF/N斜面高斜面高度度h/mh/m小车小车重量重量G/NG/N斜面的斜面的倾斜程倾斜程度度5.0
22、5.05.05.05.05.00.50.50.50.50.50.50.10.10.150.150.250.251.61.62.22.23.13.10.50.50.750.751.251.250.80.81.11.11.551.5563%63%68%68%81%81%FS=Gh光滑程度相同的斜面，越平缓越省力，机械效率越低。光滑程度相同的斜面，越平缓越省力，机械效率越低。知识小结知识小结知识小结知识小结一、机械的三种功：一、机械的三种功：一、机械的三种功：一、机械的三种功：有用功有用功有用功有用功有利用价值的功。有利用价值的功。有利用价值的功。有利用价值的功。总功总功总功总功动力对机械所做的功。
23、动力对机械所做的功。动力对机械所做的功。动力对机械所做的功。额外功额外功额外功额外功对人们无利用价值而又不得不做的功。对人们无利用价值而又不得不做的功。对人们无利用价值而又不得不做的功。对人们无利用价值而又不得不做的功。二、机械效率：二、机械效率：二、机械效率：二、机械效率：1 1、定义：有用功与总功的比值。、定义：有用功与总功的比值。、定义：有用功与总功的比值。、定义：有用功与总功的比值。2 2、提高机械效率的两种方法：、提高机械效率的两种方法：、提高机械效率的两种方法：、提高机械效率的两种方法：若不计摩擦时，若不计摩擦时，在在在在WW有有有有一定时，减小一定时，减小一定时，减小一定时，减小WW额额额额；在在在在WW额额额额一定时，增加一定时，增加一定时，增加一定时，增加WW有有有有。
