11.3如何提高机械效率

用水桶从井中提水时，所做的有用功是
，额外功是
，总
功是
；
如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来
的桶里带了一些水，有用功是，ຫໍສະໝຸດ 额外功是，总功是。
机械效率：有用功与总功的比值 叫做机械效率。
计算公式：
机械效率常用百分数表示，而且
总是小于1，没有单位。
起重机的机械效率是60%。 它表示什么意思？
使用起重机提升重物时所做的有用功跟总 功的比值是60%，也可以说有用功在总功中占
有60%，另外的40％是额外功．
减少额外功：①减少摩擦； ②减少机械本身的重力。
注意：机械效率的高低与有用功及总功的大小无 关，与机械省力的情况、机械功率都无关。
例1.用一动滑轮将重200N的砂子提到9m高的脚 手架上，所用力是120N，求有用功、总功机械效 率各是多少？
解：
W有 G h 200 N 9m 1800 J
现有一袋质量50kg的大米， 有哪些方法可以将它提高到2楼？
V
• 思考:我们从井中打水,那么我们 的目的是什么?对谁所做的功是 有用的?对谁所做的功是没用的, 但我们却不得不做的?
有用功：对目标(的)物体所做的 功叫做 有用功，记作W有用 。
额外功：对目标(的)外物体所做的功 叫做额外功，记作W额外 。
3
1.2
0.1
0.3
83﹪
❖ （1）、根据表格提供的信息，请你帮小明 完成图中滑轮组的绕线。
❖ （2）、在表中空白处填上机械效率的值。
❖ （3）你认为同一滑轮组机械效率发生变化 的主要原因是 滑轮组提升的物体的重。。
用如图所示两种方法提升同一重物到相 同的高度，拉力的大小与重力的关系如
何？
----- 利用斜面可以省力。
影响滑轮组机械效率的因素？ 1、动滑轮重，动滑轮越重机械效率越低。 2、提升物体的重，提升的物体越重，机
械效率越高。
❖ 例题：在“测滑轮组机械效率”的实验中，小明测 得的实验数据如下表所示：
钩码重 G/N
弹簧测力 计F/N
钩码上升 的高度 h/m
弹簧测力 计移动的 距离s/m
滑轮组的 机械效率 η
斜面的应用
斜面也是一种可以省力的简单机械。
既然是机械，就存在着机械效率的问题。 那么，如何测量斜面的机械效率呢？
1、器材： 2、实验方案：
①用刻度尺测出斜面的长度L和高度H； ②用弹簧秤测出小车的重力G，和沿斜面匀速拉小车的 力F；
③根据机械效率的定义，算出斜面的机械效率η 。
3、设计实验数据记录表
总 功：使用机械时动力对机械所 做的功(人力所做的功)，记作W总。
在实际使用机械时，总功等于有用功 与额外功之和。
即：W总＝ W有用 ＋W额外
由于额外功的存在，所以总功必定大于 有用功。
提出问题：在同学们提升钩码 的过程中，对哪些物体做了功？ 哪一部分对我们有用？哪一部分 功是我们不需要但又不得不做的？
W总 F s 120N 18m 2160J
W有 100% 1800J 83.3%
W总
2160J
例2.如图所示，用一个动滑轮和一个定滑 轮将所受重力为500牛的物体，沿水平方 向移动10米，人拉绳子的力为60牛，已知 物体与地面的摩擦力为120牛，求这个滑 轮组的机械效率。
例3.用如图所示的滑轮组将220牛 的物体匀速提起2m，动滑轮的重 力为20N，不计摩擦和绳重，该滑 轮组的机械效率多高？
例4.某人用如图所示的滑轮组提 起重1000N的物体，滑轮组的机 械效率为80%，他在5s内使绳子 的自由端移动8m。问：人的拉力 为多大？此人的总功率为多大？
实验：测滑轮组的机械效率
【实验目的】
1．学习安装滑轮组。 2．学习测滑轮组的机械效率。 3．学习计算滑轮组的机械效率。
讨论： 为得出滑轮组的机械效率，需要求出 有用功和总功，为此需要测出哪些物 理量？每个量怎样测量？
实验器材：
刻度尺、钩码、弹簧秤、滑轮组两个、 铁架台、长约2m的细绳。
使用弹簧测力计时首 先要做的是什么呢？
用弹簧测力计 测钩码的重力
你还可以组 装成其它的 滑轮组！
匀速拉动弹簧秤使钩码升高到某一位置处， 从弹簧秤读出拉力F的数值
钩码上升的高度（h）
细绳自由端通过
的距离（s）
结论：同一滑轮组，在提升不同的重物时， 其机械效率是不同的。这是因为在提升重 物时，物体越重，所做的有用功越多，有 用功在总功中所占的比例就越大，机械效 率越高。
斜面长度 斜面高度 小车的重力 沿斜面拉小车 斜面的机械
L
H
G
的力F
效率η
[讨论]斜面的机械效率跟哪些因素有关？ ①斜面的粗糙程度； ②斜面的倾斜角度。