12.3 机械效率
班级： 姓名： 小组： 评价 ___________ 学习目标
1.理解什么是有用功、额外功和总功. 2.理解什么是机械效率.
3.会计算简单机械的机械效率.
重点难点 会进行机械效率的计算。
自主学习 （一） 有用功、额外功、总功
观察上图，回答下列问题。
1、用图中三种不同的方法，把100N重的沙子运上三楼，哪种办法最好？为什么？
2、 我们的目的是将沙子运到三楼，所以把100N重的沙子提升6m，做的功为( )J。
是必须做的功，这样的功叫做 功。 有用功—使用机械时为达目的必须做的功。 3、第一种方法除了对沙子做的600J的功外还做了哪些功？这些功有用吗？不做行吗？ 4、第二种方法除了对沙子做的600J的功外还做了哪些功？这些功有用吗？不做行吗？ 5、第三种方法除了对沙子做的600J的功外还做了哪些功？这些功有用吗？不做行吗？ 总结：三幅图中除了对沙子做的600J的有用功外，还不得不对人体和水桶、______和动滑轮、______和动滑轮等做一些没有用处的功，这些功叫做______ 功。
使用机械时都要做有用功和额外功，有用功加额外功是我们使用机械时总共做的功叫做总功。 总功是有用功和额外功的总和。W总= ______ 练一练
1、用桶从井中提水的时候，对_______做的功是有用功，对_______做的功是额外功。
2、如果桶掉进井里，从井里捞桶时，捞上来的桶带有一些水，这时对桶做的功
是_______ 功，对水做的功是_______功。 （二） 机械效率
人们在使用机械时都要做有用功和额外功，你是希望有用功在总功中占得比例多还是希望额外功在总功中占得比例多些呢？
1、机械效率的定义：_______ 。
2、机械效率的计算公式:η= _______ 。 3.分别计算上图中三种不同方法运送沙子的机械效率。 （三）小组讨论：
1.有没有一种简单机械只做有用功,不做额外功?
2.使用不同的简单机械做功,完成相同的有用功时,所做的总功是否相同?这说明什么?
3.额外功在总功中占的比例越多越好,还是越少越好? 4.一定的总功中,额外功少意味着什么?
拓展练习 1、用一个动滑轮将重480N的货物提高1m，所用的拉力为300N，则总功是 J，有用功是 J。
2、一辆重5×104N的汽车，以10m/s的速度在一条平直公路上匀速行驶2000m, 已知在这段路程中汽车发动机的牵引力为3000N，则汽车在这段上所做的功 J。
3、小刚将重为100N的水提到6m的楼上，小刚同学体重为400N，装水的水桶重20N，在这个过程中，他克服自己的体重做功为 J,有用功为 J，额外功为 J，总功为 J. 4、用动力臂是阻力臂2倍的杠杆将重400N的货物抬高0.2m，手向下压杠杆的力是240N，手下降的高度是 m，人做的总功是 J，有用功是 J，这根杠杆的机械效率是 。
5、用滑轮组将重为400N的物体提高2m，已知滑轮组的机械效率是80﹪，有用功是 J，总功是 J，额外功是 J.
6、如图所示，斜面长5m，高1m，工人用沿斜面方向 400N的力把重1600N的集装箱匀速推到车上，推力对 集装箱做的功是 J，斜面的机械效率是 。 7、用如图所示滑轮组将重6×102N的物体匀速提高2m, 拉力所做功为2×103J。求： （1） 有用功 （2）额外功 （3）该滑轮组的机械效率。
8、如图所示斜面长s=10m，高h=4m。用沿斜面方向的推力F，将一个重100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B。运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功。求： （1） 运动过程中物体克服重力做的功。 （2）斜面的机械效率 （3）推力F的大小
9、用如图所示的滑轮组提升重物，已知物体重200N，人用125N的拉力F向下拉动绳子，5s内可使物体匀速上升2m。求： （1） 拉力F所做的功。 （2） 滑轮组的机械效率。
《机械效率》导学案
重庆市涪陵第十六中学校 张生云
【学习目标】
知识与技能：知道有用功、额外功、总功理解机械效率，会计算机械效率
过程与方法：根据生活事例认识物理知识，并运用物理知识解决实际问题；探究：斜面的机械效率；学习根据实验数据分析、归纳简单的科学规律
情感态度与价值观：培养学生勇于探究日常用品的物理原理，具有科学技术应用意识。
教学重点：1．理解机构效率；2．探究斜面的机械效率。
教学难点：理解机械效率
【学习过程】
一、预习导学
1．功的原理告诉我们，使用任何机械都不能省功，实际上使用机械还要多做功。例如用动滑轮提升重物时，把滑轮本身也提起来了，滑轮受到重力作用，也发生了一段距离，对滑轮也有做功。另外滑轮与绳子之间存在着摩擦，克服阻力也要多做功。
2．有用功（W有用）：___________________________________________________。
3．额外功（W额外）：___________________________________________________。
4．总功（W总）：__________________________________________。
5．机械效率（η）：定义：________________叫机械效率，即__________的百分比。
公式：
二、合作学习
1．下图中分别用三种方式把沙子提到装修的楼上去，哪些是有用功？哪些是额外功？总功？
⑴几个基本概念：
有用功W有用：将重物提升一定高度所做的功
额外功W额外：克服摩擦力和克服动滑轮重力所做的功
总功W总：手的拉力对动滑轮做的功
⑵三者之间的关系：
⑶机械效率的概念：物理学中，将有用功与总功的比值叫做机械效率。有用功总小于总功，所以机械效率总小于1；机械效率用百分数表示，没有单位。
或
即：
计算公式：
2．用弹簧秤匀速拉动绳端，使重物G升高；从弹簧秤读出拉力F的值，用刻度尺测出重物提升的高度h和弹簧秤移动的距离S；若 实验数值G＝5N，h＝0.5m，F＝3N，s＝1m,则：
弹簧秤的拉力（动力）对动滑轮做的功：
W动＝Fs＝____N×_____m＝_________J，
提高重物，动滑轮克服阻力做的功：
W阻＝Gh＝_______N×________m＝___________J 由实验可以看到:W动__________W阻，这是为什么？ 3．某起重机的机械效率是70%，它表示什么意思？___________________________ 4．提高机械效率 阅读课本提高机械效率一段，小结要点，指出采取减小额外功是提高机械效率的有效方法：___________________________________________________________。 5．课本例题： 6．探究斜面的机械效率与斜面倾角的关系 实验器材：长木板、刻度尺、弹簧测力计 实验原理：______________________ 提出问题： （1）省力多少与斜面的倾斜程度有什么关系 （2）斜面的机械效率与它的倾斜程度有何关系？ 猜 想：斜面倾斜程度越大，越_______力，机械效率越_________。 实验过程： ①设计实验：一条长木板，一端垫高，成为一个斜面。②用刻度尺量出斜面高度、斜面长，填入表项。③用手拉弹簧称拉着重物沿斜面向上拉，读出弹簧测力计的示数，填入表项。④调节斜面高度，重新做两次，把数据填入表格。 实验 次数 斜面倾斜程度 物体重 (G) 物体上升高度 (m) 沿斜面的拉力 (F) 物体移动的距离 (S) 有用功 (J) 总功 (J) 机械效率 %
机械效率导学案
