第3节机械效率(20201109180648)

利用滑轮组做功
s F
G
h
W总=F·s
W有用=G
物·h W额外=G动·h
（不计绳重和摩擦）
第八页，共二十八页。
F f
s物
W总=F·s绳
W有用=f·s物
利用斜面做功
不做功
F
h
l
G
第九页，共二十八页。
W总=F·l
W有用
=G·h W额外=f·l
知识点 2 机械效率
在使用机械工作时，有用功在总功中所占的比例越多越好。它反映了 机械的一种性能，物理学中表示为机械效率。
大），拉力越大，效率越高。
第十八页，共二十八页。
连接中考
例1（2019•福建）工人用如图的机械将物体匀速提升到某一高度，若
物体的重力与滑轮的重力之比G物∶G滑轮=9∶1，忽略绳重与摩擦的影
响，则机械效率为 （ ） D
A．10%B．45%源自C．80%D．90%
W有用 G 9G动 90% W总 G G动 9G动 G动
第二页，共二十八页。
2. 能设计实验，测定某种简单机械的机械效率；知 道提高机械效率的实际意义和方法，有合理改进机 械、提高机械效率的意识。
1. 能结合实例认识有用功、额外功和总功；理解机 械效率的概念，知道机械效率小于1及没有单位的原 因，会利用公式η= W有用 进行相关的计算。
W总
第三页，共二十八页。
第十九页，共二十八页。
连接中考
例2 （2019•荆门）如图用同一滑轮组分别将两个不同的物体A和B匀速
提升相同的高度，不计绳重和摩擦的影响，提升A的过程滑轮组的机械
效率较大，则下列判断正确的是（ ）
B
①A物体比B物体轻
②提升A的拉力较大 提升A做的有 ③提升A所做的额外功较少 用功较多

所以，越穷的人越应该保守和谨慎。但很多人都有这样的逻辑：我一无所有，哪怕失败也不过 继续做穷人。所以穷人没负担，所以穷人可以失败无数次。 这种意识是很可怕的。
人们常常有两个逻辑错误。 我认为应该避免： 第一：我很穷。失败了不过继续做穷人，所以我不怕失败，所以我失败的机会很多。 这种观念是很可怕的。穷人的失败会严重降低你现有的生活质量，让你惨上更惨， 雪上加霜，甚至妻离子散，走投无路。
只有当你有足够多的资本时，允许你失误的次数才会逐渐增加。拥有足够多的资本，哪怕尝试 个三番五次失败了，也不会伤你元气。所以从这个角度讲，人的机遇是随着财富的增加而增加的。 这时代表面上人人机会平等，但是给穷人的机会非常有限。王思聪失败一次不过是兴趣爱好的失 败，而你失败一次则是生存生活的失败。穷人，更应该不断学习和思考，因为没有钱，知识就是 你最大的财富。穷人，更应该谨慎和保守，因为生活不允许你失败。
所以：当年香港楼市崩盘、日本楼市崩盘、美国楼市危机，全民的财富真的蒸发了吗？蒸发了！因 为全社会的财富都不见了，消失了。但如果说实话：财富蒸发只是谎言！真相是：财富被掠夺了！ 财富从大部分人手中转移到少数人手中的过程，就是被掠夺的过程。
你要意识到：经济发展的本质，就是一个泡沫慢慢崩溃，然后一个新的泡沫不断兴起的过程。泡沫 无法避免，除非不发展。各行各业都一样，任何可以用钱衡量的东西都一样，只不过周期不同。所 有的一切都仿佛诈骗，又仿佛梦境，是一个无法摆脱的死循环。
练一练
2．如图，忽略绳重和摩擦，用拉力 F拉着10 N的重物匀速上升，绳子自 由端移动1 m，动滑轮重力2 N， 求：（1）拉力F； （2）物体上升的距离； （3）有用功，总功，机械效率。
二、测滑轮组的机械效率
实验原理
W有 Gh
W总 Fs

对滑轮做功
19%
76%
86%
三、 机 械 效 率
1.定义：有用功与总功的比值叫机械效率.
2.表达式: W有
W总
分组讨论：
有没有机械效率为100%的机械？为什么？
没有！因为有用功总小于总功，所以 机械效率总小于1
用动滑轮把重40N的物体匀速提高20m。所 用的拉力是25 N，则：
（1）拉力的作用点移动的距离是多少？
G /N h/m W直/J F/N s/m W机/J
2N 0.1m 0.2J 1.2N 0.2m 0.24J
结论：使用动滑轮不省功 推论：使用任何机械都不省功。（任何情 况下）
二、有用功、额外功、总功
有用功 W有用：使用机械时对人们有用的功
额外功W额：人们不需要但又不 得不做的功
总功 W总：有用功与额外功的总和，即
（2）有用功（3）总功（4）额外功
（5）动滑轮的机械效率是多少？
谢谢！
780J
3 对桶做功
690J
2520J
180J
90J
克服重力做功
对滑轮做功
对滑轮做功
请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。
1
对沙子做功 600J
2
对沙子做功600J
3
对沙子做功600J
1 对桶做功
3120J
2 对桶做功
780J
3 对口袋做功
690J
2520J
180J
90J
克服重力做功
对滑轮做功
W总=W有+W额
想想议议
你 会 选 哪 种沙子做功
1 对桶做功
对沙子做功
对沙子做功
2 对桶做功 3 对口袋做功

《机械效率》教案【优秀4篇】（经典版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种类型的经典范文，如工作总结、计划大全、策划方案、报告大全、心得体会、演讲致辞、条据文书、作文大全、教案资料、其他范文等等，想了解不同范文格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!Moreover, this store provides various types of classic sample essays for everyone, such as work summaries, plan summaries, planning plans, report summaries, insights, speeches, written documents, essay summaries, lesson plan materials, and other sample essays. If you want to learn about different formats and writing methods of sample essays, please stay tuned!《机械效率》教案【优秀4篇】作为一名无私奉献的老师，就有可能用到教学设计，借助教学设计可以提高教学质量，收到预期的教学效果。

第3节 机械效率
第3节 机械效率
第3节 机械效率
自主学习
问题导学
图12－3－1
第3节 机械效率
新知梳理
一 有用功、额外功和总功
有用功 人们为了达到某种目的而必须要做的功，叫做有
用功，记作W有。
额外功 完成某项任务时，不需要但又不得不做的功，叫
做额外功，记作W额。
总功 __有__用__功____和__额__外__功____之和是总共做的功，叫做
有用功：W 有＝F 弹簧测力计 s＝4 N×1 m＝4 J，
滑轮组的机械效率：η＝WW有＝45
J J＝80%。
第3节 机械效率
例4 [2015•陕西中考] 如图12－3－4甲所示，工人沿斜面 把一箱货物从底端拉进车厢。货物移动的距离s与时间t的关 系如图乙所示。在此期间，工人拉这箱货物沿斜面匀速运动 时的拉力为594 N。此斜面长为5 m，高为1 m，这箱货物重为 1500 N。
4 6
钩码上 升的高
度h/m
0.1 0.1
测力计 示
数F/N
1.8 2.4Biblioteka 测力计 移动距离s/m
0.3 0.3
机械 效率 η/%
83
第3节 机械效率
(1)在实验中，测绳端拉力F 时，应尽量竖直向上__匀__速____拉 动弹簧测力计，且在拉动过程中读数。 (2)第1次实验测得的机械效率为______7_4_%__。(结果保留两位 有效数字) (3)分析表中数据可知：第2次实验是用___b___图做的；第4次
A．h<s B．F>G C．Fs＝Gh D．W有＝W总
图12－3－2
第3节 机械效率
[解析] B 在这个实验中，不考虑绳子、滑轮重和摩擦， 使用动滑轮可以省一半力但要费一倍距离，即 F＝G2 ，s＝2h， 所以 Fs＝G2 ×2h＝Gh，即 W 有＝W 总，不正确的是 B 选项。 [规律总结] 使用动滑轮不省功。动滑轮的实质是动力臂为阻力 臂二倍的杠杆，省一半的力，肯定会费一倍的距离。由功的公 式W＝Fs可知，力和距离的乘积是不变的，所以不能省功。

01 02功率表示做功的快慢，而机械效率表示做功的效果。

功率大并不意味着机械效率高，机械效率高也不一定功率大。

机械效率是有用功与总功的比值，而功率是单位时间内完成的功。

机械效率与功率的区别有用功与总功的计算有用功（W有）总功（W总）动力对机械做的功，即动力乘以动力作用点移动的距离。

计算公式为：W总=Fs，其中F为动力，s为动力作用点移动的距离。

机械效率的公式及计算步骤典型例题解析摩擦力的存在在机械运动中，相互接触的物体之间会产生摩擦力，阻碍物体的相对运动。

摩擦力的分类静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力，它们对机械效率的影响程度不同。

减小摩擦的方法采用光滑的表面、使用润滑剂、减小接触面的压力等，可以提高机械效率。

物重与机械效率的关系提高物重对机械效率的方法绳重和滑轮重对机械效率的影响绳重和滑轮重的影响减小绳重和滑轮重的方法选用光滑的材料润滑减少接触面积030201减小摩擦的方法增大物重的方法增加物体的质量改变物体的形状使用高密度材料减小绳重和滑轮重的方法优化设计选用轻质的材料通过优化绳索和滑轮的设计，例如减少不必要的结构或使用更高效的轴承，可以降低它们的重量。

减少附件和装饰实验目的和原理实验目的通过测量滑轮组的机械效率，了解机械效率的概念和计算方法，加深对机械能转化和守恒定律的理解。

实验原理机械效率是指有用功与总功的比值，用η表示。

对于滑轮组，有用功为克服物体重力所做的功，总功为拉力所做的功。

通过测量物体重力、拉力、物体上升高度和拉力作用点移动的距离，可以计算出滑轮组的机械效率。

实验步骤1. 组装滑轮组，将细线绕过滑轮组，一端固定在铁架台上，另一端连接弹簧测力计。

2. 在滑轮组下方挂上钩码，使滑轮组平衡。

3. 读取弹簧测力计的示数，记录拉力F的大小。

4. 使用刻度尺测量物体上升的高度h和拉力作用点移动的距离s。

5. 改变钩码的数量或位置，重复步骤3和4，进行多次测量。

数据处理与结果分析010*******自行车刹车系统刹车系统通过摩擦产生阻力，使自行车减速停车。

2．公式：
W有 W总
3．用百分数表示。总小于1。
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?
解:因为h= 1 S=10cm=0.1m
3
W有=Gh=240 N×0.1m=24J
W总=FS=100 N×0.3m=30J
对滑轮做功 60J
请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。
1
对沙子做功 600J
2
对沙子做功600J
3
对沙子做功600J
1 对桶做功
3120J
2 对桶做功
780J
3 对口袋做功
690J
2520J
180J
90J
克服重力做功
对滑轮做功
对滑轮做功
19%
77%
87%
练习1、利用如图所示的滑轮组，在F=80N的
二、测滑轮组的机械效率：
实验原理
弹 竖簧直测向力 上计 ，、缓刻慢度拉尺动W、测有 力计G。h
F
铁架台、滑轮、细线W、总 钩码F。s
实验器材
注意事项
F
G/N h/m F/N s/m W轮重一保定持,物动重滑越轮大重，一机定械，效改率变越钩高码。重
力。
2.条件：物重一定
3、功的原理 使用任何机械都不省功。 公式： W机≥W手
(1)理想情况下,不计机械自重 及摩擦 W机=W手
(2)实际情况下,考虑机械自重 及摩擦 W机>W手
概念
有用功：直接对物体所做的功（工作目 的）。
G/N h/m W直/J F/N s/m W机/J 2 0.1 0.2 1.2 0.2 0.24

W3 = 2400 J
有用功 600 J
额外功 2520 J
总功 3120J
讲授新课
沙子重100 N 人体重400 N 动滑轮重10 N 桶重20 N 口袋重5 N 地面到三楼高6 m
人 对沙子做功
有用功
拉 滑
W1 = 600 J
600J
总功
轮 对桶做功
780 J
利 用 W2 = 120 J
额外功
讲授新课
记录表格：
斜面的 倾斜程
度
较缓
木块重 G/N
1.7
斜面高 度h/m
0.06
沿斜面 拉力 F/N
0.4
斜面长 s/m
0.82
有用功 W有/J (Gh)
0.1
总功 W总/J (Fs)
0.33
较陡 1.7
0.1
0.5
0.82 0.17 0.41
最陡 1.7
0.14
0.6
0.82 0.24 0.49
功 W3 = 60 J 这种办法最好！
讲授新课
有用功
实现目的而做的功
我们要做的，必须做的功，叫做有用功。
额外功
克服机械自身（如动滑轮、 绳子）的重力和摩擦等而做的功
在做有用功的同时，人们不需要但又不得不做 的功，叫做额外功。
讲授新课
总功
动力对机械所做的功
有用功加额外功是总共做的功，叫总功。
即：W总=W有用+W额外
新课标人教版八年级物理下册
第十二章 简单机械
第3节 机械效率 第1课时 认识机械效率
导入新课
你知道生活中的
种子的发芽率 树的成活率 油烟净化率 工作效率
一词吗？

机械效率（讲义及解析）一、知识点睛机械效率：（1）公式：（2）求解有用功或总功时，能够直截了当用对应的力乘以距离；也能够用关系 W 总=W 有+W 额。

（3）阻碍机械效率的因素有物重、机械自重、摩擦等。

杠杆的机械效率：F有用功：杠杆作用在物体上的拉力所做的功，即；总功：施加的动力所做的功，即。

额外功：克服杠杆自重所做的功。

机械效率：。

滑轮（组）的机械效率：有用功：作用在物体上的拉力所做的功，即；总功：绳子自由端拉力所做的功，即。

额外功：克服滑轮自重所做的功。

机械效率：。

斜面的机械效率有用功：克服物体重力所做的功，即。

总功：沿斜面施加的拉力所做的功，即。

额外功：克服摩擦所做的功。

机械效率：。

二、精讲精练现有重 800N 的木箱 A，小李同学想把它搬到高为 6m、长为10m 的斜面上，如图所示，他站在斜面上，沿斜面向上用 600N 的拉力使木箱 A 以 0.2m/s 的速度匀速从斜面底端到达斜面顶端。

求：（1）小李同学拉木箱的功率是多大？（2）该斜面的机械效率是多少？（3）木箱 A 在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大？一辆小汽车正在匀速爬上六盘山一段坡长是 1000m、坡高 h 是60m 的盘山路，小汽车的质量 m 是 1000kg，小汽车的牵引力 F是 720N。

（1）如图所示，上山的路修成盘山弯曲的，目的是。

（2）假如小汽车内坡所用时刻为 60s，求汽车牵引力做功的功率是多大？（3）这段盘山路的机械效率是多少？（取 g=10N/kg ）在某个仓库，小华看到工人利用斜面把物资推到车内，联想到上物理课时老师讲过的知识，小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关？小华提出了以下的猜想：A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关。

B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。

小华同学为了证实自己的猜想是否正确，因此他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究，记录实验数据如下表：（1）在实验操作过程中，应沿斜面向上拉动木块；实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向移动（填“左”或“右”）。

（20 N+400 N）×6 m=2 520 J。
答案：600 2 520
5.（2012·济宁中考）小明同学用如图所示的装置测滑轮的机 械效率，当弹簧测力计竖直上拉，匀速提升一个钩码时，弹簧
测力计的示数正好等于钩码的重，滑轮的机械效率为_______。
【解析】本题考查滑轮机械效率的测量。弹簧测力计的示数正 好等于钩码重，故F=G。弹簧测力计上升距离s=2h。故用动滑
参考答案：无
2.动滑轮的重力为G动，物体的重力为G物，绳子的拉力为F，物体
匀速提升的高度为h，绳重及摩擦忽略不计，求动滑轮的机械效 率。
提示：该装置的目的是将重物提高h，所以有用功为克服物体重
力做的功W有=G物h，提升动滑轮所做的功为额外功W额=G动h，由于
动滑轮省一半的力，所以绳子移动的距离s=2h，拉力做的功为 总功W总=Fs=F·2h，故动滑轮的机械效率
的高度h的3倍。 参考答案：3 绳头上升的距离s刚好是重物上升的高度h的3倍
2.本实验中，有用功W有＝______，总功W总＝_______。需要测 量哪些物理量？ 提示：拉力做的功是总功，不通过滑轮组直接把物体提高所做 的功是有用功。
故W总=Fs，W有=Gh，故需要测量拉力和重力、绳头上升的距离
提起相同的高度，前者的机械效率要大，由此可见对同一个机
械，它的机械效率是可变的，而不是某一固定值。 参考答案：否
【归纳提升】决定机械效率的两个因素 机械效率由有用功和总功两个因素决定，反映的是有用功在总 功中所占的比值大小，与具体做功多少、是否省力无关，故在
求机械效率时，需首先分析出有用功、额外功和总功。
【针对训练】 （2012·泰州中考）某实验小组利用如图所示的装置测滑轮组 机械效率，记录数据如表：

1.机械效率：（1）公式：η＝总有W W η＝额有＋有W W W （2）提升机械效率的方法：①.有用功一定时，减小额外功；②．额外功一定时，增加有用功； ③．减小摩擦2.滑轮组机械效率公式：①S=nh ②（不计f ）nF ＝G 物＋G 动③η＝nFG 注意：在水中时是G －F 浮 躺着用时是f 3.斜面机械效率：①η＝FLGh h 是斜面高，L 是斜面长 ②结论：在物重和斜面粗糙程度一定时，斜面越陡，机械效率越高； 在物重和斜面粗糙程度一定时，斜面越陡，拉力越大。

4.杠杆机械效率：η＝FS Gh 其中S h ＝12L L5.水泵机械效率：η＝PtGh 6测滑轮组机械效率：（1）①应竖直向上匀速拉动 ②可省略刻度尺，η＝nFG ③若静止记数，少了因克服f 做的额外功，η变大。

（2）影响滑轮组机械效率的因素：①物重 同一个滑轮组，物体越重，机械效率越高；②动滑轮重 提升相同物体，动滑轮越轻，机械效率越高； ③滑轮与轴、绳与滑轮之间的摩擦。

1.机械效率：（1）公式：η＝总有W W η＝额有＋有W W W （2）提升机械效率的方法：①.有用功一定时，减小额外功；②．额外功一定时，增加有用功； ③．减小摩擦2.滑轮组机械效率公式：①S=nh ②（不计f ）nF ＝G 物＋G 动③η＝nFG 注意：在水中时是G －F 浮 躺着用时是f 3.斜面机械效率：①η＝FLGh h 是斜面高，L 是斜面长 ②结论：在物重和斜面粗糙程度一定时，斜面越陡，机械效率越高； 在物重和斜面粗糙程度一定时，斜面越陡，拉力越大。

4.杠杆机械效率：η＝FS Gh 其中S h ＝12L L5.水泵机械效率：η＝PtGh 6测滑轮组机械效率：（1）①应竖直向上匀速拉动 ②可省略刻度尺，η＝nFG ③若静止记数，少了因克服f 做的额外功，η变大。

（2）影响滑轮组机械效率的因素：①物重 同一个滑轮组，物体越重，机械效率越高；②动滑轮重 提升相同物体，动滑轮越轻，机械效率越高； ③滑轮与轴、绳与滑轮之间的摩擦。

0.050 88.8%
实验结论：用同一滑轮组提升重力不同的物体时，机械效率不同，
被提升的物体越重，机械效率越高。
影响滑轮组机械效率的因素：
(1)物重：同一个滑轮组，提起的物体越重，机械效率越高。
(2)动滑轮重：提起的物重一样，动滑轮越重，机械效率越低。
(3)摩擦（轮与轴及轮与绳之间）、绳重。减小摩擦可以减少额外功，
。
总功
有
计算公式：η＝
总
＝
W有用
W有用+W额外
注意：对于实际机械，由于总是有额外功存在，一定有η＜1。
物理意义：机械效率是标志机械做功性能好坏的重要指标，机械效率
越高，机械的性能越好。
一些机械的机械效率
起重机
40%～50%
喷气发动机
50～60%
抽水机
60%～80%
柴油机:
28%～40%
滑轮或滑轮组竖直提升重物的机械效率
0.1298
0.35
36.7%
实验结论：斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度都影响了机械效率。
斜面的倾斜程度（光滑程度一样的斜面，斜面越陡，倾斜程度越大，
越不省力 ，机械效率越高）；
斜面的粗糙程度（倾斜程度一样的斜面，斜面越光滑，越省力，机
械效率越高）。
有
斜面的机械效率：η＝
＝ 。
总
课堂总结
实验记录表
滑轮组
钩码重 钩码上升 有用
/N
高度/m
功/J
弹簧测力 绳子自由端移 总功 机械
计示数/N 动距离/m
/J 效率
（a）
0.5
0.03
0.015
0.3
0.087
0.026 57.5%