第三节第三节 机械效率机械效率三口中学三口中学 黄世华黄世华一、相关定义一、相关定义1 1、有用功（、有用功（W W有有）：）：人们需要做的功叫有用功人们需要做的功叫有用功2 2、额外功（、额外功（W W额额）：）：人们不需要但不得不额外做的功人们不需要但不得不额外做的功叫额外功叫额外功3 3、总功（、总功（W W总总）：）：有用功和额外功之和叫总功总有用功和额外功之和叫总功总功也等于动力所做的功功也等于动力所做的功4 4、机械效率：、机械效率：有用功跟总功的比值叫做机械效率有用功跟总功的比值叫做机械效率公式：公式：WW 有有总总例例1如图，忽略绳重和摩擦，用拉力如图，忽略绳重和摩擦，用拉力F拉着拉着10 N的重的重物匀速上升，绳子自由端移动物匀速上升，绳子自由端移动1 m，动滑轮重为，动滑轮重为2 N，求：（求：（1）拉力）拉力F；（；（2）物体上升的距离；）物体上升的距离；（3）有用功，总功，机械效率有用功，总功，机械效率机械效率：机械效率：=10N+2N2=6N解：解：（1）拉力：）拉力：G物物+G动动2F=（2）物体上升的距离：）物体上升的距离：h=Sh=S2=1m2=1m2=0.5m2=0.5m（3）有用功：）有用功：有有=Gh=10N=10N0.5m0.5m=5J=5J总功：总功：总总=FS=6N=6N1m1m=6J=6JWW 有有总总=5J5J6J6J83.33%例例2 2小明沿斜面向上用小明沿斜面向上用F=600NF=600N的拉力把重为的拉力把重为1000N1000N的木箱从斜面底端拉到斜面顶端，斜面高的木箱从斜面底端拉到斜面顶端，斜面高h=5mh=5m，长，长L=10mL=10m，求：该斜面的机械效率是多少？，求：该斜面的机械效率是多少？木箱木箱A A在斜面上运动时受到的摩擦力是多大？在斜面上运动时受到的摩擦力是多大？解：解：该斜面的机械效率是：该斜面的机械效率是：WW 有有总总=5000J5000J6000J6000J83.33%Gh=FL=1000N1000N5m5m600N600N10m10m总总=有有+额额FL=Gh+fL600N10m=1000N5m+f10mf=10NL Lh h4 4、为什么机械效率总小于、为什么机械效率总小于1 1？答：因为有用功总小于总功答：因为有用功总小于总功1 1、额外功产生原因？、额外功产生原因？答：克服机械自重做功和摩擦力做功。
答：克服机械自重做功和摩擦力做功2 2、滑轮组额外功产生原因？、滑轮组额外功产生原因？答：克服动滑轮重做功、克服摩擦力做功、克答：克服动滑轮重做功、克服摩擦力做功、克服绳重做功服绳重做功3 3、斜面额外功产生原因？、斜面额外功产生原因？答：克服摩擦力做功答：克服摩擦力做功二、测滑轮组的机械效率：二、测滑轮组的机械效率：WGhWFs 有有总总 实验原理实验原理 实验器材实验器材 注意事项注意事项 弹簧测力计、刻度尺弹簧测力计、刻度尺、铁架台、滑轮、细线、钩码铁架台、滑轮、细线、钩码竖直竖直向上，向上，缓慢缓慢拉动测力计拉动测力计G/N h/mF/N s/mW有有/JW总总/J1 0.50.50.10.10.240.242 1.51.50.10.13 2.52.50.10.1F实验实验1保持动滑轮重一定，改变钩码重力保持动滑轮重一定，改变钩码重力结论：结论：动滑轮重一定动滑轮重一定,物重物重越大越大，机械效率越，机械效率越 0.240.240.30.30.050.050.720.7269%69%0.150.150.60.60.30.30.180.1883%83%0.30.30.250.250.950.950.2850.28587.7%87.7%大大G/N h/mF/N s/mW有有/JW总总/J1 0.50.50.10.10.240.242 1.51.50.10.13 2.52.50.10.1G/Nh/m F/N s/m W有有/J W总总/J12实验实验2保持钩码重力一定，改变动滑轮重。
保持钩码重力一定，改变动滑轮重结论：结论：物重物重一定，动滑轮一定，动滑轮越重越重，机械效率，机械效率低低FF 1.01.01.01.00.10.10.10.10.70.70.30.30.10.10.210.2147.6%47.6%0.80.80.30.30.10.10.240.2441.7%41.7%1关于机械效率的说法中正确的是关于机械效率的说法中正确的是 （）A越省力的机械，效率越高越省力的机械，效率越高 B做有用功越多的机械，效率越高做有用功越多的机械，效率越高 C做相同的功，额外功的值越小，效率越高做相同的功，额外功的值越小，效率越高 D做功越快的机械，效率越高做功越快的机械，效率越高C 练一练练一练1图图为测量滑轮组机械效率的实为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重验装置，钩码总重6 N1）实验时要竖直向上）实验时要竖直向上_拉动弹簧测力计，由图可知拉力拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为大小为_N，若钩码上升的，若钩码上升的高度为高度为8cm,则弹簧测力计向上移动则弹簧测力计向上移动_cm,该滑该滑轮组的机械效率为轮组的机械效率为_2）若仅增加钩码的个数，该滑轮组有机械效率）若仅增加钩码的个数，该滑轮组有机械效率将将_（选填：（选填：“增大增大”、“减小减小”或或“不不变变”）缓慢缓慢2.42483.3%增大增大 练一练练一练2在在“测滑轮组机械效率测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑的实验中，用同一滑轮组进行两次实验，实验数据如下表：轮组进行两次实验，实验数据如下表：此实验所用滑轮的个数至少是此实验所用滑轮的个数至少是_个，其中动滑个，其中动滑轮有轮有_个。
个第一次实验测得滑轮组的机械效率为第一次实验测得滑轮组的机械效率为_，第二次实验时滑轮组的机械效率第二次实验时滑轮组的机械效率_第一次的机第一次的机械效率（选填械效率（选填“大于大于”、“小于小于”或或“等于等于”）次次数数钩码重钩码重/N钩码上升高钩码上升高度度/cm弹簧测力计弹簧测力计示数示数/N弹簧测力计移弹簧测力计移动距离动距离/cm12100.8402551.5203262.5%大于大于2 2小明想把小明想把1000N1000N的木箱搬到高的木箱搬到高h=5mh=5m，长，长L=10mL=10m，的，的斜面上，如图所示，他沿斜面向上用斜面上，如图所示，他沿斜面向上用F=600NF=600N的拉力的拉力使木箱使木箱A A以以v=0.2m/sv=0.2m/s的速度匀速从斜面底端拉到斜面的速度匀速从斜面底端拉到斜面顶端求：顶端求：小明同学拉木箱的功率是多大？小明同学拉木箱的功率是多大？该斜面的机械效率是多少？该斜面的机械效率是多少？木箱木箱A A在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大？在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大？L L。