第三节机械效率第十二章简单机械第1课时认识机械效率 你知道生活中的率吗？观察与思考工作效率树的成活率油烟净化率种子的发芽率 “率”=有用量/总量，表示事物某一方面的优劣。机械做功时有没有效率呢？ 理解什么是机械效率。（重点）02了解什么是有用功、额外功和总功；（重点）01学习目标 要把重100N的沙子运上三楼。下图画了三种办法。哪种办法最好？有用功和额外功 人提沙子做功对沙子做功对桶做功W1=600J克服自重做功总功3120J额外功2520J沙子重100N人体重400N动滑轮重10N桶重20N麻袋重5N地面到三楼高6mW2=120JW3=2400J有用功600J【方法1】 沙子重100N人体重400N动滑轮重10N桶重20N麻袋重5N地面到三楼高6m人拉滑轮利用桶做功对沙子做功对桶做功W1=600J对滑轮做功总功780J额外功180JW2=120JW3=60J有用功600J【方法2】 沙子重100N人体重400N动滑轮重10N桶重20N麻袋重5N地面到三楼高6m人拉滑轮利用麻袋做功对沙子做功对麻袋做功W1=600J对滑轮做功总功690J额外功90JW2=30JW3=60J有用功600J【方法3】 额外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。有用功我们要做的，必须做的功，叫做有用功。实现目的而做的功克服机械自身（如动滑轮、绳子）的重力和摩擦等而做的功总功WWW＋＝有用功加额外功是总共做的功，叫总功。动力对机械所做的功 提升重物，要克服滑轮重力和摩擦而额外做功，否则不能完成任务。这个功不是目的而又不得不做，是额外功。要达到目的，完成有用功，必须施加力F对滑轮做功，是总功。提升重物是目的，是有用功。 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。例 练一练卖茶杯的人，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D 【机械效率】——有用功跟总功的比值。注：机械效率一般用百分数表示，没有单位。我们总希望，有用功占总功的份额越大越好。公式：η＝W有用W总W有用W有用+W额外＝机械效率 W额外＞0，W总＞W有用所以η＜1W额外＝0，W总＝W有用所以η＝1分析公式理想状态，忽略机械自重和摩擦等因素。 起重机的机械效率是50%，它表示什么意义？使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是50%，也可以说有用功在总功中占的比例是50%，另外的50％是额外功。 常见机械的效率滑轮组50%～70%起重机40%～50%请谈谈我们可以采取哪些措施来提高机械效率?减小摩擦减小机械本身的重力抽水机60%～80%离心式水泵60%～80% 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B．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D．做功越快的机械，效率越高C练一练 例题起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3m，而它的电动机所做的功是3.4×104J，起重机的效率是多少？（g取10N/kg）机械效率的计算解：起重机匀速提升重物所用的力与物体所受的重力大小相等F＝G＝mg＝0.5×103kg×10N/kg＝5×103N起重机提升重物所做的功是有用功W有＝Fh＝5×103N×3m＝1.5×104J 例题起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3m，而它的电动机所做的功是3.4×104J，起重机的效率是多少？（g取10N/kg）。起重机提升重物所做的功是有用功W有＝Fh＝5×103N×3m＝1.5×104J因此，起重机的机械效率起重机的电动机所做的功是总功W总＝3.4×104JW有用W总＝η＝1.5×104J3.4×104J＝0.4444%＝ 认识机械效率有用功对人们有用的必须要做的功并非我们需要但又不得不做的功有用功与额外功的总和有用功跟总功的比值叫做机械效率机械效率总小于1机械效率额外功总功课堂小结W有用W总η＝ 1．施工工地上一个滑轮组经过改进后提高了机械效率，用它把同一物体提升到相同的高度，改进后和改进前相比较（　　）A．总功不变，有用功增加了B．总功不变，额外功增加了C．有用功减少了D．有用功不变，总功减少了D随堂训练 2．如图所示，用甲、乙两个滑轮组分别将不同的物体A和B匀速提升相同的高度，滑轮完全相同且不计绳重和摩擦，若滑轮组甲的机械效率较大，则下列判断正确的是（　　）①A物体比B物体轻②提升A的拉力较大③提升A所做的额外功较少④提升B做的总功较少A．只有①③B．只有②④C．只有②③D．只有①④B 3．一台起重机将重3600N的货物提高5m。求：（1）起重机做的有用功是多少？（2）如果额外功是12000J，起重机的机械效率是多少？解：（1）W有＝Gh＝3600N×5m＝18000J；（2）如果额外功是12000J，则总功为：W总＝W有+W额＝18000J+12000J＝30000J；起重机的机械效率：W有用W总×100%＝η＝1.8×104J3×104J＝60%×100%