第3节 机械效率
12.3机械效率(讲义)学生版
人教版 八年级物理下册 第12章《简单机械》第3节 机械效率 讲义（知识点总结+例题讲解）序号 知识点难易程度 例题数 变式题数 合计 一 有用功和额外功 ★ 3 3 22二 机械效率★★ 4 4 三 测量滑轮组的机械效率 ★★ 2 2 四杠杆和斜面的机械效率★★22一、有用功、额外功、总功：1.有用功（W 有） ：为了达到工作目的，必须要做的功。
如右图，克服物体重力所做的功就是有用功： W 有=GhG ：物体的重力； h ：物体提升的高度；2.额外功（W 额）：对人们没有用但不得不做的功；3.总功（W 总）：利用机械做功时，对机械所做的功叫做总功；4.说明： （1）W 总=W 有+W 额（2）总功、有用功、额外功的单位都是焦（J ）。
5.杠杆和斜面做功：【例题1】水桶掉进水里，打捞时桶里带些水，下列所述中属于有用功的是（）A.把桶中水提高做的功B.手对绳子拉力做的功C.提整个桶做的功D.把桶提高做的功【变式练习1】甲吊车比乙吊车的机械效率高，当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时，则（）A.甲吊车的电动机做的有用功较多B.甲吊车的电动机做的总功较多C.乙吊车的电动机做的额外功较多D.甲、乙两吊车的电动机做的总功相同【例题2】卖茶杯的人，从货架上拿起茶杯；喝茶水的人，从桌面上端起盛茶水的茶杯，就两人克服茶杯重力做功的下列说法中正确的是（）A.都是有用功B.都是额外功C.对喝茶的人而言是有用功D.对卖茶杯的人而言是有用功【变式练习2】如图所示，小明用桶把一些沙子运上三楼。
在此过程中（）A.小明克服自身重力所做的功是总功B.小明克服沙子重力所做的功是有用功C.小明克服沙子重力所做的功是额外功D.小明克服桶的重力所做的功是有用功【例题3】如图所示，斜面长度为4m，高度为1.5m，用平行于斜面的拉力F＝50N，将重为100N 的物体由斜面的底端匀速拉到顶端，拉力对物体做的有用功为J，拉力做总功J，物体受到的摩擦力N。
【人教版物理八年级下册】第3节《机械效率》课件(共12张PPT)
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
人教版八年级下册物理《第3节 机械效率》课件
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
第十二章第3节机械效率
经典例题
★用水桶从井中提水时，所做的有用功是
克服水的重力做功 ，额外功是 克服桶的重力做功
，总
功是 拉力所做的功 ； 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 克服桶的重力做功 ， 额外功是 克服水的重力做功 ，总功是 拉力所做的功 。
经典例题
例2、请你判断：下面说法中是否正确？
对空桶做功 克服自身重力做功
3m
上一张
下一张
思考： 提升物体的过程中动力（人）对哪些物体做了功？ 问题1：哪些功达到了我们做功的目的？
对重物（沙子）做的功。
有用功：
①
1对砂子做功
1对砂子做功
1对砂子做功
1对砂子做功
③ 2对桶做功 ④ 2对口袋做功 ② 2对桶做功 满足我们做功的目的，对我们有价值的功. 2对桶做功 3对动滑轮做功 计作： W 有用 3对动滑轮做功 3克服自重做功
记 笔 记
算一算：算出有用功,额外功 总功分别是多少？
砂子重100N
桶重20N
人重400N
地面到三楼高6 m
有用功:
对砂做功
600J
额外功: =2520J
对桶做功 克服自重 做功 120J 2400J
总功
=3120J
砂子重100N
桶重20N
地面到三楼高6 m
有用功:
对砂子做功 对桶做功
600J
经典例题
例3.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? 已知: G=240N; F=100N;s = 30cm = 0.3m 求: W 有 = ? ; η = ? 1 解:s=3h h = s=0.1m 3 F W有用=Gh=240 N×0.1m=24J
八年级物理下册第十二章第3节机械效率课件新版
一些机械的机械效率
起重机：40%～50%
滑轮组：50%～70%
抽水机：60%～80%
柴油机： 28%～40%
一台起重机将重3600 N的货物提高4 m.如果额外功是 9600 J，起重机做的有用功是多少？总功是多少？机械效 率是多少？起重机在哪些方面消耗了额外功？
解:起重机提高物体的力等于物体的重力 F=G=3600 N 起重机提升重物所做的有用功 W有=Fh=Gh=3600 N×4 m=14400 J=1.44×104 J 起重机做的总功 W总=W有+ W额=14400 J+9600 J=2.4×104 J 因此,起重机的机械效率 η= W有/W总=1.44×104 J/2.4×104 J=60%
用水桶从井中提水的时候，所做的功哪 部分是有用功，哪部分是额外功？
提水所做的功是有用功，提水桶所做的 功是额外功.
如果桶掉到井里，从井里捞桶的时候，捞上的桶里带了一 些水，这种情况下哪部分是有用功，哪部分是额外功？
提水桶所做的功是有用功，提水所做的功是额外功.
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.
额外功 180J
总功 780 J
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.
袋人 做拉 功滑
轮 利 用 口
对沙子做功 W1 = 600 J
有用功 600J
对口袋做功 W2 = 30 J
额外功 90J
对动滑轮做功
W3
=
60 J 这种办法最好！
总功 690 J
二、机械效率
1.定义：有用功跟总功的比值叫机械效率.
第12章 第3节 机械效率 第2课时 滑轮组和斜面的机械效率
东方心韵
D O N G F A N G X IN Y U N
新/动/力/学/习/小/镇
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物理
第十二章 简单机械
第3节 机械效率 第2课时 滑轮组和斜面的机械效率
XI ND ONGL I
1．滑轮组机械效率(s—绳子自由端移动的距离，n—动滑轮上绳子 的股数，h—物体被提升的高度，f—物体水平运动受到的摩擦力)
XI ND ONGL I
4．(2019 重庆)工人师傅用如图所示的滑轮组，将重为 800 N 的重 物缓慢匀速竖直提升 3 m，人对绳的拉力 F 为 500 N，不计绳重和滑轮 转轴处的摩擦，则( B )
A．绳子自由端移动的距离为 9 m B．动滑轮的重力为 200 N C．人通过滑轮组做的有用功为 1 500 J D．滑轮组的机械效率为 53.3%
竖直：η＝WW有 总＝GFhs ＝nGF
水平：η＝WW有 总＝Ffss物绳＝nfF
2．斜面的机械效率：η＝WW有 总＝GFhs (s—斜面长， h—斜面高 )
XI ND ONGL I
1．(2018 安徽)如图所示，当水平拉力 F＝50 N 时，恰好可以使物体 A 沿水平地面向右做匀速直线运动．已知物体重为 200 N，所受地面的摩擦力 约为 80 N，假如在 5 s 时间内，物体水平移动了 0.6 m，不计绳和滑轮的自重，
XI ND ONGL I
7．小明在探究“斜面的机械效率”的实验中，用长度 s＝0.50 m 的 木板搭成一个斜面，用弹簧测力计将重为 G＝5.0 N 的物块从斜面底端 匀速拉至斜面顶端．
XI ND ONGL I
(1)小明在实验中，调整斜面的高度为 h＝0.22 m，将物块从斜面底 端匀速拉至顶端的过程中，弹簧测力计的示数 F＝4.0 N，则有用功为 1.1 J，机械效率为 55% ，木块受到的摩擦力为 1.8 N.
第3节 机械效率
在“学雷锋，见行动”的活动中，小明坚持每天 给孤寡老奶奶挑水。有一次在井边提水时，小明 不小心将水桶掉到水里去了，他设法将水桶捞上 来。在“提水”和“捞桶”这两个过程中，下列 说法正确的是（ ）
C
A.用水桶从井中提水的时候，对桶做的功是有用功 B.用水桶从井中提水的时候，对水做的功是总功 C.桶掉到井里，从井里把桶捞上来的时候，对桶做的 功是有用功 D.桶掉到井里，从井里把桶捞上来的时候，桶里带一 些水，对桶和水做的功是有用功
解 : (1) W 总 Fs 800N 4 m 3200 J
( 2 )W 有 S 4 G h G 2000 N m 2000 J n 4
G F
( 3 )W 额 W 总 W 有 3 2 0 0 J 2 0 0 0 J 1 2 0 0 J
W有 2000 J ( 4 ) 6 2 .5 % W总 3200 J
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．
W有 W总
W有 W有 W额 W总 W额
W总
（在允许的条件下）
四、斜面的机械效率
1.把物体拉上斜面 时,额外功是什么? (克服物体与斜面 之间的摩擦力而做 功) 2.探究一下光滑程度一样的斜面,当它的倾斜程度不同 时, 斜面的机械效率是否相同. 请思考: （1）.怎样计算总功? W总= Fs （2）.怎样计算有用功? W有= G h （3）.实验中需要测量哪几个物理量? 改变木板的倾斜程度,再测量两次斜面的机械效率
人 拉 滑 轮 做 功
总功 780J
桶重20N 地面到三楼高6 m
八年级物理简单机械第三节机械效率最全笔记
机械效率知识点一、有用功和额外功1、使用机械做功与不使用机械直接做功是否相同提出问题：不使用机械直接提升物体做的功，与使用机械提升物体时做的功相同吗？制定计划与设计实验：参照图所示的方法进行实验。
①用弹簧测力计将钩码缓慢的提升一定的高度，如图甲所示，计算拉力所做的功。
②用弹簧测力计并借助一个动滑轮将同样的钩码缓慢的提升相同的高度，如图乙所示，再次计算拉力所做的功。
比较弹簧测力计拉力两次所做的功，你能发现什么？找出原因。
实验器材：弹簧测力计、钩码两个、滑轮两个、细绳一条、铁架台实验过程：①用弹簧测力计直接将重为4N的钩码匀速提升0.5m，记下弹簧测力计的示数F1,和钩码升高的高度h1。
①用弹簧测力计并借助一个动滑轮将重4N的钩码匀速提升0.5m，记下弹簧测力计的示数F2，和绳子自由端在F2方向上移动的距离。
实验验证：①直接用弹簧测力计将钩码提升0.5m，拉力F1111。
①用弹簧测力计借助一个动滑轮将钩码提升0.5m，拉力F2所做的功W2=F2s2=3N×1m=3J。
①W2＞W1，表明借助动滑轮的弹簧测力计的拉力做功多一些，做功多的原因是机械本身的自重以及摩擦等因素的影响。
实验结论：①用滑轮提起重物时，将重物提升一定高度所做的功，叫做有用功，用W有表示，若重物的重力为G，提升的高度为h，则W有=Gh。
有用功是为了达到某一目的而必须做的功。
①使用滑轮组提升钩码，我们还不得不克服动滑轮本身所受的重力及摩擦力等因素的影响而多做一些功，这部分功叫做额外功，用W额表示。
额外功是对人们没有用但又不得不做的功。
①有用功与额外功之和是总共做的功，叫做总功，用W总表示，W总=W有+W额。
总功指拉力做的功，即动力做的功，即W总=Fs。
①总功、有用功、额外功的单位都是焦耳（J）。
2、有用功和总功的区别一般来说，动力对机械做的功为总功，机械对物体做的功为有用功。
有用功可理解为一种“目的”功。
在用动滑轮或滑轮组提升重物时，使用机械的目的是提升重物，那么克服重物的重力做的功是有用功，即W 有=Gh ；用滑轮组拉动重物在水平面上匀速移动时，使用机械的目的是水平移动重物，那么克服物体与水平面间的摩擦力做的功是有用功，即W 有=F 摩s 。
初中物理《机械效率》pptx
讲授新课
二 测量斜面的机械效率
W有＝Gh W总 ＝Fs
η＝ W有用 ×100% W总
讲授新课
影响斜面机械效率的因素
1.斜面的倾斜程度 （光滑程度一样的斜面，倾斜程度越大，机械效率越 高） 2.斜面的粗糙程度 （倾斜程度一样的斜面，斜面越光滑，机械效率越高）
W1 = 600 J
600J
总功
轮 对桶做功
780 J
利 用 W2 = 120 J
额外功
桶 做
对动滑轮做功
180J
功 W3 = 60 J
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
拉
有用功
滑 轮
W1 = 600 J
600J
总功
利 对口袋做功
用 口 袋 做
W2 = 30 J
额外功 90J
对动滑轮做功
690 J
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
一、三种功
有用功：对人们有用的功。W有
额外功：由于机械自重和摩擦等因素，
对人们没有用而又不得不做的功。W额 总功：动力所做的功。W总 W总=W有+W额
2021年人教版八年级下册物理第3节机械效率课件
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。
人教版八年级下册物理第3节 机械效率 课件3
提升我是 目的，有 利用价值， 是有用功
机械效率
有用功跟总功的比值
η= W 有用
W总
例题:起重机把质量为0.6t的重物提升了3m,而它的 电动机所做的功是3.4×104J,起重机的效率是多少?
解: 起重机提升重物所用的力等于物体所受的重力：
F=G=mg=0.6 ×103 kg ×10 N / kg=6 × 103 N
谢谢观赏
You made my day!
我们，还在路上……
斜面 长 s/m
有用 总功
功
W总
W有/J /J
机械 效率
结论
• 1、斜面的倾斜程度越大，机械效率越高 • 2、斜面的接触面越光滑，机械效率越高 • 3、斜面的机械效率与物体的重量无关
小结：
有用功：对我们有用的功 额外功：我们不需要但又不 得不做的功
总功：有用功与额外功的总和
机械效率η= W 有用
电动机 80%－90%．
有用功总小于总功，所以机械效率总小于1
想一想
1、什么是使用斜面时的有用功、额外功、总功？ 2、如何测量斜面的机械效率呢？
探究活动 测量斜面的机械效率
实验前请猜想:
斜面的机械效率与哪些 因素有关?
斜面 接触面 木块
倾斜 粗糙程 重
程度 度
G/N
斜面 高 h/m
沿斜 面拉 力 F/N
起重机提升重物所做的功是有用功：
W有用 = G h=6 × 103 N ×3m=1.8 × 104 J
起重机的电机所做的功是总功：W总=3.4× 104J
起重机的机械效率是:
η
= W有
W总
1.8 × 104 J =
3.4 × 104 J
第十二章第三节机械效率课件
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
初中物理机械效率知识点
八年级物理·下 新课标[人]第3节 机械效率导入一:小明家最近买了一处新楼房小明家最近买了一处新楼房,,家在三楼.想把洗手间、厨房装修一下想把洗手间、厨房装修一下,,需把沙子运到三楼.请同学们根据需要需要,,选择器械帮助小明家解决这个问题选择器械帮助小明家解决这个问题,,看看哪个小组选的办法最好看看哪个小组选的办法最好??请学生发表自己的见解请学生发表自己的见解,,提出各种方案.并对各种方案进行讨论并对各种方案进行讨论,,比较优缺点. [设计意图] 创设真实的情景创设真实的情景,,容易激发学生兴趣容易激发学生兴趣,,顺利进入教学.如图所示的三种方法仅供参考如图所示的三种方法仅供参考::第1种是人直接提着沙子上楼种是人直接提着沙子上楼;;第2种是把沙子放进桶里种是把沙子放进桶里,,人通过动滑轮把沙子拉上楼把沙子拉上楼;;第3种是把沙子放进质量较小的袋子里种是把沙子放进质量较小的袋子里,,人通过动滑轮把沙子拉上楼.经过讨论明确第一种方法太不方便.第三种方法最好第三种方法最好,,因为它比第二种方法用的力小.提升相同高度做的功少.[设计意图] 通过讨论通过讨论,,为下面学习有用功与额外功做好铺垫.导入二:创设情境创设情境,,引入课题提出问题提出问题::直接提升物体做功直接提升物体做功,,与使用机械提升物体做功相同吗与使用机械提升物体做功相同吗?? 实验演示实验演示::直接提升物体、用滑轮组提升物体.G/N h/m W 直/ J F/N s/m W 有/J2 0.1 0.2 1.0 0.3 0.3 2 0.1 0.2 0.5 0.5 0.25结论结论::使用滑轮组提升物体跟直接提升物体相比较,不省功.推论推论::使用任何机械都不省功. 引出新课引出新课::机械效率.一、有用功和额外功结合用动滑轮提升沙子结合用动滑轮提升沙子,,请同学们观看提沙子过程的视频.思考思考:: 1.在把沙子从一楼运上三楼的过程中在把沙子从一楼运上三楼的过程中,,每种方法中各对哪些物体做了功每种方法中各对哪些物体做了功?? 2.无论采取哪种方法都必须做的功是对什么做的功?3.在几种不同的方法中不愿做但又不得不做的功分别是什么? 学生进一步思考并回答.板书板书::一般来说一般来说,,机械对外所做的功为有用功机械对外所做的功为有用功,,机械克服自身部件的重力和摩擦力所做的功为额外功,动力对机械所做的功为总功.总功等于有用功与额外功之和. 指出指出::前面实验中前面实验中,,第三种方法最好第三种方法最好,,因为第三种方法做的额外功最少因为第三种方法做的额外功最少,,总功最少.讨论讨论::不使用机械直接提升物体做的功不使用机械直接提升物体做的功,,与使用机械提升物体做的功一样吗与使用机械提升物体做的功一样吗?(?(?(手拉绳做的功与动滑轮对手拉绳做的功与动滑轮对沙子做的功相等吗沙子做的功相等吗?)?)?)怎样探究这个问题怎样探究这个问题怎样探究这个问题??1.设计实验方案设计实验方案::用手通过一个弹簧测力计拉一个动滑轮用手通过一个弹簧测力计拉一个动滑轮,,沿竖直方向匀速缓慢提起重为G 的钩码.2.为了探究上述问题需要测量的物理量是为了探究上述问题需要测量的物理量是::手对绳的拉力F 、手移动的距离s 、钩码的重力G 、钩码上升的高度h.3.改变钩码的数量改变钩码的数量,,重复上述测量.4.设计表格设计表格,,将实验数据填入表中.次数 手对绳的拉力F/N 手移动的距离s/m 钩码的重力G/N 钩码上升的高度h/m12 3学生边实验边填表.[设计意图] 进一步理解有用功和额外功进一步理解有用功和额外功,,并会测量有用功和总功. 5分析实验数据分析实验数据::(1)手拉绳所做的功与动滑轮拉钩码所做的功是否相等? (2)哪一个做的功多一些哪一个做的功多一些??(3)你认为产生这一现象的原因是什么你认为产生这一现象的原因是什么?? 6.结论结论:: (1)不相等不相等;;(2)手拉绳做的功多手拉绳做的功多;;(3)有摩擦有摩擦,,在提起重物时还要提起动滑轮. [知识拓展] 有用功和总功的区别有用功和总功的区别::有用功是人们为了达到目的有用功是人们为了达到目的,,无论采用哪种方法都必须做的功无论采用哪种方法都必须做的功,,例如例如::在提升物体时在提升物体时,,无论是使用定滑轮、动滑轮动滑轮,,还是杠杆还是杠杆,,对物体竖直向上的拉力与物体在竖直方向上移动的距离的乘积就是有用功,在使用机械做功时做功时,,有用功等于机械对物体所做的功有用功等于机械对物体所做的功,,即等于不用机械而直接用手所做的功.一般情况下一般情况下,,人们做功有两个目的个目的::一是竖直提高物体一是竖直提高物体,,二是水平移动物体若匀速提升物体若匀速提升物体,,有用功等于物重乘以提升高度有用功等于物重乘以提升高度,,即W 有=Gh ;若使物体在水平面上做匀速直线运动若使物体在水平面上做匀速直线运动,,在已知物体所受水平面的摩擦力的情况下在已知物体所受水平面的摩擦力的情况下,,有用功等于摩擦力乘以物体移动的距离体移动的距离,,即W 有=fs.为了完成有用功为了完成有用功,,在使用机械的同时在使用机械的同时,,还要克服机械自身的重还要克服机械自身的重((如动滑轮的重如动滑轮的重))做功做功,,还要克服还要克服((由于使用机械而造成的由于使用机械而造成的))摩擦摩擦((如:绳子与滑轮之间的摩擦绳子与滑轮之间的摩擦;;滑轮或杠杆与轴之间的摩擦滑轮或杠杆与轴之间的摩擦))做功做功,,这些并非是人们需要并非是人们需要,,但又不得不做的功是额外功但又不得不做的功是额外功,,人们在达到一定目的过程中人们在达到一定目的过程中,,实际做的功等于有用功与额外功的总和功的总和,,这个功叫做总功这个功叫做总功,,W 总=W 有+W 额.二、机械效率工作中工作中,,我们总是希望额外功越少越好我们总是希望额外功越少越好;;也就是有用功在总功中所占的比例越大越好.在物理学中在物理学中,,用机械效率表示有用功在总功中所占的比例.机械效率=. 计算公式计算公式::η=.三者之间的关系W 总=W 有+W 额.注意注意::对于实际机械对于实际机械,,因为总是有额外功存在因为总是有额外功存在,,所以η<1组织学生讨论组织学生讨论:: 1.机械效率有单位吗机械效率有单位吗??2.为什么机械效率没有大于1的?3.用小数和百分数来表达机械效率用小数和百分数来表达机械效率,,你认为哪种表达更好你认为哪种表达更好?? 经过讨论回答经过讨论回答::机械效率没有单位机械效率没有单位,,总小于1,用百分数表示. [设计意图] 锻炼分析实际问题的能力.通过交流与合作通过交流与合作,,培养学生团结合作精神. 通过多媒体展示例题通过多媒体展示例题::利用如图所示的滑轮组利用如图所示的滑轮组,,在F =80 N 的拉力作用下的拉力作用下,,将一个重为180 N的物体匀速举高1 m ,绳重、摩擦不计.求:总功、有用功、额外功和滑轮组的机械效率. (1)组织学生分析、讨论、计算. (2)展示学生解题过程. (3)总结、评价.[知识拓展] 机械效率是反映机械性能的物理量机械效率是反映机械性能的物理量,,由公式η=可知可知,,有用功占总功的比例越大有用功占总功的比例越大,,机械效率越高效率越高,,机械效率的高低与使用机械是否省力或省力的多少没有直接联系,它是由有用功和总功这两个因素共同决定的素共同决定的,,当额外功一定时当额外功一定时,,有用功越大有用功越大,,机械效率越高机械效率越高,,所以同一机械在不同情况下使用所以同一机械在不同情况下使用,,其机械效率不一定相同.例如例如::用同一滑轮组提升重力不同的物体时用同一滑轮组提升重力不同的物体时,,机械效率是不同的机械效率是不同的,,提升的重物越重提升的重物越重,,机械效率越高机械效率越高;;提升的重物越轻提升的重物越轻,,机械效率越低.[过渡语过渡语]] 如何测量滑轮组的机械效率呢如何测量滑轮组的机械效率呢??三、测量滑轮组的机械效率思路一1.实验原理η==.2.器材器材::刻度尺、钩码、弹簧测力计、铁架台、甲乙两个滑轮组、长约2 m 的细绳.3.步骤步骤::①用弹簧测力计测量钩码所受的重力G 并填入表格 ②分别记下钩码和弹簧测力计的位置.③缓慢拉动弹簧测力计缓慢拉动弹簧测力计,,使钩码升高使钩码升高,,读出拉力F ,用刻度尺测出钩码上升的高度h 和弹簧测力计移动的距离s ,将这三个量填入表格.实验次数 G (N ) h (m ) W 有(J ) F (N ) s (m ) W 总(J ) η1 2 3 4学生动手实验.[设计意图] 理论联系实际理论联系实际,,培养学生将科学知识应用于日常生活和社会实践的意识. 4.结论结论::(1)动滑轮重一定动滑轮重一定,,物重越大物重越大,,机械效率越高. (2)物重一定物重一定,,动滑轮越重动滑轮越重,,机械效率越低. 讨论讨论::如何提高滑轮组的机械效率如何提高滑轮组的机械效率?? 讨论后得出讨论后得出::提高滑轮组的机械效率的主要方法有提高滑轮组的机械效率的主要方法有::尽可能地增加物重尽可能地增加物重,,减小动滑轮重减小动滑轮重,,减轻绳重和滑轮转轴处的摩擦.思路二 1.实验原理η==.2实验器材弹簧测力计、刻度尺、铁架台、滑轮、细线、钩码.测量工具是::弹簧测力计、刻度尺.测量工具是3.注意事项竖直向上,,缓慢拉动测力计.即:实验时要使钩码匀速上升.竖直向上需要测量的量是::物重、绳子自由端的拉力、物体上升的高度、绳子自由端移动的距离.需要测量的量是4.实验探究(1)实验探究1保持动滑轮重一定,,改变钩码重力.保持动滑轮重一定G/N h/m F/N s/m W有/J W总/J η66.7%5 661 1 1 0.5 3 1 1.583.3%4 832 2 1 0.83 2 2.45 8888.9%3 4 1 1.5 3 4 4.5结论所挂物重不同,,机械效率不同物重越大,,机械效率越高.机械效率不同,,物重越大结论::同一个滑轮组同一个滑轮组,,所挂物重不同(2)实验探究2保持钩码重一定,,改变动滑轮重力.保持钩码重一定G/N h/m F/N s/m W有/J W总/J η1 2 1 0.8 3 2 2.483.3%4 836 5555.6%2 2 1 0.9 4 2 3.6结论机械效率不一定相同,,动滑轮较轻的滑轮组动滑轮较轻的滑轮组,,机械效率高.不同滑轮组,,挂相同物重时结论::不同滑轮组挂相同物重时,,机械效率不一定相同介绍斜面机械效率的测定方法介绍斜面机械效率的测定方法,,并播放动画做进一步讲解1.(20152015··广州中考广州中考))如图所示如图所示,,手用F 1的力直接将物体B 匀速提升h ,F 1做功为300 J;若借助滑轮组把B 匀速提升相同高度匀速提升相同高度,,滑轮组机械效率是30%,则F 2做功为 J .解析解析::用F 1的力直接将物体B 匀速提升h ,F 1做功为300 J ,即有用功W 有=300 J ,滑轮组把B 匀速提升相同高度高度,,F 2做功是总功做功是总功,, 由η=得,F 2做的功W 总===1000 J .【答案】 10002.(20152015··南充中考南充中考))如图所示如图所示,,沿斜面向上拉一个重为4.5 N 的物体到斜面顶端的物体到斜面顶端,,斜面长1.2 m ,高0.3 m ,拉力做功为2.16 J ,则这个斜面的机械效率是 %,物体受到的摩擦力是 N .解析解析::有用功W 有=Gh =4.5 N×0.3 m=1.35 J ;总功W 总=2.16 J ;斜面的效率η===62.5%;额外功W 额=W 总-W 有=2.16 J-1.35 J=0.81 J ,因为W 额=fs , 所以摩擦力大小f ===0.675 N .【答案】 62.5 0.6753.下列关于机械效率的说法正确的是 ( ) A .机械效率不可能达到100%B .随着科学技术的发展随着科学技术的发展,,机械效率可能会大于100%C .滑轮组的机械效率一定大于动滑轮的机械效率D .杠杆的机械效率一定大于动滑轮的机械效率解析解析::科技无论怎么发展科技无论怎么发展,,机械元件之间的摩擦都不能消除机械元件之间的摩擦都不能消除,,机械效率不可能达到100%,更不会大于100%,所以选项A 正确正确,,选项B 错误.滑轮组的机械效率、动滑轮的机械效率、杠杆的机械效率高低,跟机械的重、提起物体的重、摩擦、绳重等有关提起物体的重、摩擦、绳重等有关,,在这些不能确定的情况下不能确定哪种机械的机械效率更大一些.选项C ,D 都错误.故选A .4.如图所示如图所示,,工人师傅用250 N的力将重400 N 的物体匀速提升1 m ,在此过程中滑轮组的机械效率是 ( )A .80%B .62.5%C .125%D .20%解析解析::由题图可知由题图可知,,该滑轮组有2段绳子吊着物体段绳子吊着物体,,故s =2h =2×1=2×1 m=2 m m=2 m ,F =250 N ,所以W 总=Fs =250 N×2N×2m=500 J .已知物体的重力和物体上升的高度G =400 N ,h =1 m ,则W 有=Gh =400 N×1N×1 m=400 J m=400 J ,故η===80%.故选A .5某实验小组进行测量滑轮组机械效率的实验某实验小组进行测量滑轮组机械效率的实验,,先用弹簧测力计测量钩码的重力G (如图甲如图甲),),),再按图乙再按图乙所示连接方式组装好滑轮组所示连接方式组装好滑轮组,,并分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置(1)图甲中弹簧测力计的示数为 N . (2)图乙中图乙中,,为了测量绳子自由端的拉力F ,A 同学认为应该在弹簧测力计静止时读数同学认为应该在弹簧测力计静止时读数,,B 同学认为应该在缓慢匀速提升时读数缓慢匀速提升时读数,,正确的是 (填“A ”或“B ”)同学的方法.(3)按照正确的测量方法按照正确的测量方法,,测出拉力F 与钩码所受重力G 的大小关系为F (填“>”“<”或“=”). (4)实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置,是为了 .解析解析::本题考查滑轮组机械效率的测量.(1)分析图甲可知分析图甲可知,,弹簧测力计示数为2 N.(2)因为滑轮组工作时的额外功有一部分是摩擦力产生的的额外功有一部分是摩擦力产生的,,且只有拉动时才能产生摩擦力且只有拉动时才能产生摩擦力,,所以应该在缓慢匀速提升时读数.(3)钩码由3根绳子承担根绳子承担,,理论上拉力为钩码重力的三分之一理论上拉力为钩码重力的三分之一,,但因有摩擦力但因有摩擦力,,又要同时拉起滑轮又要同时拉起滑轮,,所以按照正确的测量方法测量方法,,测出拉力F 与钩码所受重力G 的大小关系为F 大于.(4)实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置起始位置,,是为了测量钩码上升的高度和弹簧测力计移动的距离.【答案】 (1)2 (2)B (3)> (4)测量钩码上升的高度和弹簧测力计移动的距离1.有用功有用功::人们所需要的、不得不做的功.额外功额外功::人们不需要人们不需要,,但又不得不做的功. 总功总功::有用功与额外功之和.2.机械效率机械效率::有用功与总功之比.公式η=,没有单位没有单位,,小于1,常用百分数表示.3.探究探究::斜面的机械效率.提出问题、猜想、设计实验方案、进行实验、分析数据、得出结论、评估.一、教材作业【必做题】教材第88页动手动脑学物理的1,2,3,4题.。
第3节认识简单机械——机械效率(LY)
即：W总= W有用＋ W额外
有用功与总功的比值， 表示 4、机械效率—— 有用功与总功的比值，用η表示。 、机械效率 W有用 ×100% η= W总 5、提高机械效率的方法： 、提高机械效率的方法： 尽可能减少额外功; （1）尽可能减少额外功; （2）额外功不变时，增加有用功。 额外功不变时，增加有用功。
F
7、用斜面来提升重物： 、用斜面来提升重物： W有用＝ G物h W总＝ F L （h——重物提升的高度 重物提升的高度 L——重物在斜面上移动的距离） 重物在斜面上移动的距离） 重物在斜面上移动的距离 若斜面光滑: 若斜面光滑 W总=W有用 即：FL =G物h G物
L h F
G物
F
8、用杠杆来提升重物： 、用杠杆来提升重物： W有用＝ G物h h W总＝ F s ——重物提升的高度 （h——重物提升的高度 G物 移动的距离） s——动力F 移动的距离） 注意
1、有用功—— 必须做的，对人有用的功，用W有用表示。 、有用功 必须做的，对人有用的功， 表示。 对人没用，但又不得不做的功， 2、额外功或无用功 、额外功或无用功—— 对人没用，但又不得不做的功， 表示。 用W额外或W无用表示。 3、总功—— 有用功和额外功的总和，用W总表示。 、总功 有用功和额外功的总和， 表示。
使用下列动滑轮或滑轮组时， 使用下列动滑轮或滑轮组时，若不计 摩擦力和绳子的重力， 摩擦力和绳子的重力，要将重物升高 h，所用的动力 、动力 移动的距离 、 移动的距离s、 ，所用的动力F、动力F移动的距离 F所做的功 分别是多少？ 所做的功W分别是多少 所做的功 分别是多少？ 1 (G F F= 物 ＋ G动 ) 2 s=2h F W=Fs 1 = (G物＋G动) × 2h 2 = G物h+ G动h F所做的两部分功中，哪部分是必须要做的？ 所做的两部分功中，哪部分是必须要做的？ 所做的两部分功中 哪部分是不需要 但又不得不做的？ 不需要， 哪部分是不需要，但又不得不做的？
人教版8下物理习题课件 第十二章 简单机械 第3节 机械效率 第2课时 机械效率的测量
斜面 倾斜角θ
12° 30° 45°
小车 重G/N
5 5 5
斜面 高h/m
0.2 0.5 0.7
斜面 长 s/m
1
有用 拉力F/N
功W有/J
2.1
1
Байду номын сангаас
1
3.6
2.5
1
4.3
3.5
总功 W总/J 2.1 3.6 4.3
机械 效率 48% 69% 81%
（1）请你替小芳补全表格。 （2）分析表中的数据，可以得出的探究结论是斜面倾斜角θ越大， 机械效率 越大 。
N，并移动15 cm，则拉力做的额外功是 0.075 J。滑轮组的机械效率
是80%
。
（4）若再加挂一只钩码重做实验，所测的机械效率与前一次相比将 变大
（填“相同”“变大”或“变小”）。
知识点2 探究斜面的机械效率 2.如图，利用斜面提升重物时，能够提高斜面机械效率的是（ B ）
A.斜面不变，增大物体的质量 B.减小物体与斜面间的粗糙程度 C.斜面倾角不变，增大斜面高度 D.斜面倾角不变，增大斜面长度
第十二章 简单机械
第3节 机械效率 第2课时 机械效率的测量
知识点1 测量滑轮组的机械效率
1.用如图所示的装置来测滑轮组的机械效率。
（1）实验要求用弹簧测力计拉动绳端时拉力的方向应
体匀速
上升。
（2）若弹簧测力计移动15 cm，则物体移动 5 cm。
竖直向上
，并使物
（3）若被提升的钩码每只重为2 N，每只滑轮重为0.5 N，弹簧测力计读数是2.5
A.以较快的速度拉木箱 B.板长不变，改用更光滑的斜面，将木箱匀速拉上车 C.减小斜面的倾斜程度 D.增大斜面的倾斜程度
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W额
W总
理解机械的三种功
要实现目的，完成 有用功,必须施加
动力F对滑轮做 功，动力所做
的是总功
要提升G，同时必须 将动滑轮也提升。这 时，你要克服动滑轮 重力和摩擦而额外做 功，否则你不能完成 任务。这部分功无利 用价值而又不得不做，
是额外功。
如：用竖直方向上 的滑轮提升物体G
F G
提升物体G 是目的,有 利用价值,
论论
方法1
3m 3m
手提水桶提沙子
他的目的是：
把沙子运上三楼
• 对砂子做功
• 对空桶做功 • 克服自身重力做功
对人们有用 必须做的功
并不需要做 但 又不得不做的功
(一)有用功和额外功
1.有用功（W有）：为了达到工作目的，必须做的功
2.额外功（W额）：为了达到工作目的，并非我们所
需要但又不得不做的功
视频：测量滑轮组的机械效率
播放
停止
测滑轮组的机械效率：
F
实验原理
W有 Gh W总 Fs
实验器材 弹簧测力计、刻度尺、 铁架台、滑轮、细线、钩码。
注意事项 竖直向上，缓慢拉动测力计。
实验1 保持动滑轮重一定，改变钩码重力。
F =01.58N
G/ h/ F/ s/ W有 W总
N m N m /J /J
（1）机械效率通常用百分数表示，没有单位. （2）机械效率总小于1 . （因为有用功总小于总功）
W总 W额外
W总
(二)机械效率 η
有用功跟总功的比值叫机械效率
公式：
机械效率= 有用功
总功
×100%
η= W有用 W总
×100%
(1)机械效率一般用百分数表示，没有单位 (2)思考：机械效率会大于１吗?为什么?
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方法①：（100N+400N+20N) ×6m=3120J 方法②: (100N+20N+10N) ×6m=780J 方法③ :（100N+5N+10N）×6m=690J 这三种方法的目的都是要运沙子上楼，因此把100N的
例题： 某人用如图所示的滑轮组提升2000牛的重物，所用的
拉力是800牛，绳子自由端被拉下4米。（1）这个人做的总功是 多少焦？（2）有用功是多少焦？（3）额外功是多少焦？（4） 这个滑轮组的机械效率是多少？
已知：G=2000 N,F=800N S=4m
求： Байду номын сангаас总 W有用 W额外 η
解(1)W总=F·S=800N×4m=3200J
2、哪些功可以省一些？
额外功可以想办法省一些，如减轻动滑轮 重力减少动滑轮个数时，其额外功可以省 一些，有用功不能省，而总功=有用功+额 外功，这样总功也就可省一些。
3、额外功是机械克服哪些阻力不得不做的功？ 动滑轮的自重，绳子的重以及摩擦阻力
我们总希望，有用功占总功中的份额越大越好
如何提高机械效率
沙子装在桶里，所以在提沙子的同时还需要把桶提上去，还 必须克服自身的重力走上去，因此必须克服桶的重力和自身 的重力做功。图3 中提沙子的同时，还必须克服袋子的重力、 动滑轮的重力、以及滑轮与轴之间的摩擦力做功；图2中，还 需克服桶的重力、动滑轮的重力以及滑轮与轴之间的摩擦力 做功。
（3）那部分功是我们无论采用哪种方法都必须做的功？这部分功是多少焦耳？
(2)W有用=G·h=2000N×1m=2000J
(3)W额外= W总－ W有用=3200J －2000J=1200J
第八讲：第三节、机械效率(原卷版+解析)
第八讲：功和简单机械第三节——机械效率一、有用功、额外功和总功1、有用功：在物理学中，把完成某项任务时有实用价值的功，叫做有用功，用W有表示。
2、额外功：把其他无实用价值而又不得不做的功，叫做额外功，用W额表示。
3、总功：有用功与额外功之和是总功，用W总表示，W总=W有+W额。
注意：①有用功是为了达到目的人们必须做的对人们有用的功，如要想提水上楼，水重乘以提升高度就是有用功，公式为W有=Gh。
②额外功的产生主要有两种原因：（1）提升物体时，克服机械自重、容器重等所做的功，如用滑轮组提一桶水时，克服动滑轮重和桶重所做的功都是额外功，'W G h=额；（2）克服机械的摩擦所做的功是额外功，如使用滑轮组时，克服轮与轴之间的摩擦以及绳与轮之间的摩擦所做的功都是额外功。
③总功是人们在达到一定目的的过程中，实际做的功，一般指动力F做的功。
公式为W总=FS。
二、机械效率1、机械效率：有用功跟总功的比值叫做机械效率。
2、机械效率的计算公式：如果用η表示机械效率（常用百分数来表示），那么WWη=有总。
注意：机械效率是有用功与总功之比，它只有大小，没有单位。
由于有用功总小于总功，所以机械效率总小于1，通常用百分数表示。
3、机械效率的意义（1）机械效率是标志机械做功性能好坏的物理量，机械效率越高，这个机械的性能越好。
（2）机械效率的高低并不决定使用机械是省力还是费力，效率高只说明有用功在总功中所占的比例大；省力还是费力是指做一定的有用功时，所用动力的大小比阻力小还是大。
机械效率高不一定省力。
4、机械效率的比较当总功一定时，机械做的有用功越多或额外功越少，机械效率就越高；当有用功一定时，机械所做的总功越少或额外功越少，机械效率就越高；当额外功一定时，机械所做的总功越多或有用功越多，有用功在总功中所占的比例就越大，机械效率就越高。
注意：①机械效率的高低取决于有用功和总功两个因素，不能理解成“有用功越多，机械效率越高”。
浙教版科学九年级上第3章第三节认识简单机械(机械效率)
4m，不考虑绳重和摩擦，求：
(1)克服货物重力做的功
F
(2)拉力做的功
(3)机械效率；
(4)若用此滑轮组提升3200N的货物，
所需拉力为多少?
F
A
水平方向： 有用功： 克服摩擦做功 W有用= f s物 总功： 拉力做功 W总=FS绳 S绳= ns物
f
滑轮的机械效率
竖直方向： 有用功：克服重力做功 W有用=G物h 总功： 拉力做功 W总=FS绳 S绳= nh
水平方向： 有用功：克服摩擦做功 W有用= f s物 总功： 拉力做功 W总=FS绳 S绳= ns物
斜面高10cm，长为50cm，把一质量为100kg的 物体，沿斜面拉上顶部，所用时间是４s，需 用的拉力为300Ｎ，求： （1）此过程做的有用功多大？总功多大？ （2）斜面的机械效率？ （3）所做有用功的功率是多大？
Ｆ
斜面的机械效率
W有用=Gh W总=Fs
一人用滑轮组提升2000N的货物，
所用拉力600N，绳子自由端拉下
关于机械效率，下列说法中正确的是 （ ） A、机械效率越高，做功越多 B、机械效率越高、越省力 C、机械效率越高，额外功在总功中占的比例 越小 D、机械效率越高，机械的功率越大
例1.某人用图示的滑轮组提升2000N
的重物，所用拉力是800N，绳子自
由端被拉下4m。⑴这个人做的总功
是多少焦？⑵有用功是多少焦？⑶
目的： 提水 有用功： 提水所做的功。 额外功： 提水桶所做的功。 总功： 拉力做的功。
目的： 把沙子运到三楼 有用功：克服沙子重力做的功
W有用=G沙 h W总=(G 沙+ G 人+ G 桶）h
二、机械效率
1.有用功跟总功的比值叫做机械效率.
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3 、总功（W总）：
有用功与额外功的总和
W总＝FS……（运用机械时动 力F所做的功） W总＝ W有用＋ W额外
4 、三者关系：
随堂小练习
1、用水桶从井中提水时， 所做的有用功是 克服水的重力做功， 额外功是 克服桶的重力做功 ， 总功是 拉力所做的功 ； 2、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 克服桶的重力做功 ， 额外功是 克服水的重力做功 ， 总功是 拉力所做的功 。
例3.小李师傅用如图所示的滑轮组将沙子从 地面提升到距离地面6 m高的三楼，沙子的 质量为50 kg，装沙子的桶的质量为8 kg， 动滑轮的质量为2 kg.若物体上升的速度为 0.1 m/s(忽略摩擦和绳重，g取10 N/kg)求： (1)提升物体时绳子自由端的拉力. (2)拉力的功率. 60W (3)滑轮组的机械效率. 83.3％
3
5.小亮看到工人利用斜面把货物推到小车上，联想到物理课上学到的知识，提出了以下两个 问题：①斜面越缓越省力，是不是机械效率高呢？ ②对于同一个滑轮组，提升的物体越重，机械效率越高；对于同一个斜面，是不是所推的物 体越重，机械效率越高呢？ 为了解决以上问题，小亮与几个同学一起用如图所示的装置进行了多次实验探究，记录的部 分实验数据如下表：
额外功: =90J
对口袋做功
对动滑轮做功
30J 60J
总功: 人拉滑轮做功 690J
二、机械效率
有用功相同时，希望额外功多好还是少好？
请算出几种种办法中有用功在总功中占的百分比。
19%
77%
83%
87%
二、机械效率η 1、机械效率：有用功与总功的比值叫做机械效率。 2、公式：
W有 100 % W总
η 读作“eta”
3、η 一般用百分数表示，没有单位
W有 100 % 4、公式推导： W总
W有用 W有用 W额外
5.提高机械效率的方法有增加物体自重、减轻机械自身的重，
加润滑油以减小摩擦等都可以提高机械效率. 6、理解：
(实际情况)W额外 0…… 1
要找到一个做功过程中的有用功，我们必须先确定做功的目的，然后才可以确定有 用功.若我们做功的目的是拉着物体匀速前进一段距离，则有用功
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，有用功在总功中占 有60%，另外的40％是额外功．
汽油机机械效率22%~27% ，机械效率是选择机械的 一个重要指标 在有用功相同时，机械效率高，
①总功就少（消耗的 汽油就少，有经济 效益） ②额外功就少（浪费少， 汽车尾气就少，有社 会意义，环保意义）
义务教育教科书（人教）八年级物理下册
直接提升物体做功，与使用机械提升物体做 功相同吗？
G/N h/m 2 0.1
W直/J 0.2
F/N s/m 1.2 0.2
W机/J 0.24
结论：使用动滑轮比直接提升物体不省功。 推论：使用任何机械不省功。
一、有用功、额外功、总功 想一想：有哪些办法可以将沙子运上三楼？
W有=W手=F拉s拉=f摩s物.若我们做功的目的是提着物体匀速上升一定高度，则 有用功W有=W手=F拉s拉=G物h物. 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 200N 9m 1800 J
7.如图所示是小明测量杠杆机械效率的实验情景(杠杆的重力 忽略不计)： (1)请把表中相关的数据填写完整.
物体重 G/N 物体上升 的高度 h/cm 弹簧测力 弹簧测力计 计的示数 移动的竖直 F/N 距离s/cm 有用功 总功W总 机械效率 W有/J /J η /%
W总 F s 120N 18m 2160J W有 1800J 83.3% W总 2160J
例2.如图所示，用弹簧测力计将重为3.9 N的物块从斜面的底端匀速拉至顶 端，则物块所受拉力为_____N 2.6 ，已知斜面的高为2 m，长为4 m，则拉力 做功为_______J 75％ 10.4 ，斜面的机械效率为_______.
3.如图所示，小机车通过滑轮组提升重物，机车的最大输出功率为10 kW，重物 重3 500 N，动滑轮重500 N.机车所受摩擦阻力不计，绳重及滑轮转动时摩擦忽 略不计.
(1)滑轮组的机械效率是多少？
87.5%
(2)若要求重物以1 m/s匀速提升，则机车能提升重物的 最大重量为多少？
9 500 N
三、一些机械的机械效率：
1
2 3
(1)从表中的实验数据可以分析得出：第一次实验数据是用______( 填“甲”或“乙”) 甲 实验装置测得的. (2)分析比较第一次实验和第二次实验的数据可以得到的结论是
使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率越低 ___________________________________________.
(3)分析比较第一次实验和第三次实验的数据可以得到的结论是
使用同一滑轮组，增加钩码重，可以提高滑轮组的机械效率 ___________________________________________.
4.用如图甲的装置探究滑轮组的机械效率η 与动滑轮重G动的关系： 匀速 竖直向下拉动弹簧测力计. (1)实验时，应______ (2)改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘 制出如图乙的图像.分析可知：被提升物体所受的重力相同时， 动滑轮越重，滑轮组的机械效率越_____. 低 (3)分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为 ______N.(忽略绳重和摩擦)
思考： 提升物体的过程中动力（人）对哪些物体做了功？
1对砂子做功 1对砂子做功 1对砂子做功 ③ 2对桶做功 ④ ① 2对桶做功 ② 2对口袋做功 2对桶做功 3对动滑轮做功 3对动滑轮做功 3克服自重做功
1对砂子做功
问题1：哪些功达到了我们做功的目的？
对重物（沙子）做的功。 有用功：满足我们做功的目的，对我们有价值的功 . 计作：W有用
②③
6.某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：
①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在A点用轻绳悬挂总 重为G的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠 杆保持水平； ②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持O点位置不变)， 在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、 B两点上升的高度为h1、h2 回答下列问题： Gh 1 (1)杠杆机械效率的表达式为η =____________.( 用已知或 ×100% Fh 2 测量的物理量符号表示) (2)本次实验中，若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效 杠杆的自重 率的主要因素是：________________. (3)若只将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将钩 码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将_______( 变大 填“变 大”“变小”或“不变”).
F
实验2 2. 条件：物重一定
保持钩码重力一定，改变动滑轮重。 G/N h/m F/N s/m W有/J W总/J
1
2
F
结论： 物重一定，动滑轮越重，机械效率低。
课堂小结
有用功 总功 额外功
机械效 率概念
机械效 率测定
1．图为测量滑轮组机械效率的实 验装置，钩码总重6 N。 缓慢 （1）实验时要竖直向上______ 拉动弹簧测力计，由图可知拉力 大小为_______N ，若钩码上升的 2.4 高度为 8cm, 则弹簧测力计向上移动 ______cm, 该滑轮 24 组的机械效率为________ 。 83.3% （ 2）若仅增加钩码的个数，该滑轮组有机械效率将 增大 _______ （选填：“增大”、“减小”或“不变”）
600J
120J
720J
人拉滑轮做功
砂子重100N
桶重20N
动滑轮重10N
地面到三楼高6 m
对砂子做功 600J
有用功:
额外功: =160J 对桶做功 对动滑轮做功 总功: 人拉滑轮做功 120J 60J 780J
砂子重100N 口袋重5N
动滑轮重10N 地面到三楼高6 m
有用功:
对砂子做功
600J
2 ．在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑 轮组进行两次实验，实验数据如下表： ⑴此实验所用滑轮的个数至少是 ____ 3 个，其中动滑 轮有_____ 2 个。 ⑵第一次实验测得滑轮组的机械效率为 ________ 62.5% ， 大于 第一次的机 第二次实验时滑轮组的机械效率 ______ 械效率（选填“大于”、“小于”或“等于”）
300N
随堂小练习
1.请你判断：下面说法中是否正确？
1．有用功越多，机械效率越高（ × ） 2．额外功越少，机械效率越高（ × ） 3．物体做功越慢，机械效率越低（ × ） 4．做总功越多，机械效率越低（ × ） 5 ．做相同的有用功，额外功越少，机械效率越 高（ √ ） 6 ．做相同的总功时，有用功越多，机械效率越 高（ √ ） 7．机械效率越高，越省力（ × ）
四、测滑轮组的机械效率
实验原理
W有 Gh W总 Fs
实验器材 弹簧测力计、刻度尺、 铁架台、滑轮、细线、钩码。
F
注意事项 竖直向上，缓慢拉动测力计。
实验1 保持动滑轮重一定，改变钩码重力。
F
G/N h/m F/N s/m W有/J W总/J
1 2 3
结论： 动滑轮重一定,物重越大，机械效率越高。
2.湖北省第十四届运动会将于2014年10月8日在荆州市举行，目前各比 赛场馆正在紧张的建设中.某场馆建设工地上，工人用如图所示的滑轮 组将重2 000 N的物体A以0.4 m/s的速度沿水平方向匀速向前拉动2 m， 拉力F大小为250 N，物体A与地面间的滑动摩擦力大小是物体A重力的 0.2倍，求： 400 N (1)物体A与地面间的滑动摩擦力大小是多少？ (2)该滑轮组的机械效率是多少？80% (3)拉力F做功的功率是多少？ 200 W