1、第十二章 简单机械第3节 机械效率 新课导入 小明家最近买了一处新楼房，家在三楼。想把洗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，需把沙子运到三楼。请同学们手间、厨房装修一下，需把沙子运到三楼。请同学们根据需要，选择器械帮助小明家解决这个问题，看看根据需要，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？哪个小组选的办法最好？请学生发表自己的见解，提出各种请学生发表自己的见解，提出各种方案。并对各个方案进行讨论，比较方案。并对各个方案进行讨论，比较优缺点。优缺点。学 生 讨 论 学学 生生 讨讨 论论 对砂子做功对砂子做功对空桶做功对空桶做功克服自身重力做功克服自
2、身重力做功并不需要做并不需要做 但但又不得不做的功又不得不做的功对人们有用对人们有用必须做的功必须做的功3m3m3m3m方法方法1 1他的目的是：他的目的是：把沙子运上三楼把沙子运上三楼手提水桶提沙子手提水桶提沙子(一一)有用功和额外功有用功和额外功1.有用功（有用功（W W有有）：为了达到工作目的，为了达到工作目的，必须做的功必须做的功2.额外功（额外功（W W额额）：为了达到工作目的，并非我们所为了达到工作目的，并非我们所 需要但又需要但又不得不做的功不得不做的功3.总总 功（功（W W总总）：动力所做的动力所做的所有所有功功即有用功与额外功的即有用功与额外功的总和总和 W W总总 =W=
3、W有有 +W+W额额 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?提水提水所做的功是;提水桶提水桶所做的功是额外功额外功。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?提水桶提水桶所做的功是有用功有用功;提水所做的功是额外功额外功。想一想；议一议：对砂子做功 对空桶做功 对动滑轮做功W W有有议一议：方法方法2 2：方法方法3 3：W W额额W W总总 对砂子做功 对口袋做功 对动滑轮做功W W有有W W额额W W总总另两种提沙方法中做的有用功、额外功、总功分别是哪些？方法方法2 2方法方法3 3动滑轮提水桶提沙子动滑轮提
4、水桶提沙子动滑轮提口袋提沙子动滑轮提口袋提沙子 无论采取那种方法都无论采取那种方法都必须必须做的功。做的功。即：为达到目的所必须做的功。即：为达到目的所必须做的功。（1 1）举高重物时：）举高重物时：W有用=G物hW有=f摩擦S物（2 2）在粗糙水平面上移动物体时：）在粗糙水平面上移动物体时：有用功有用功并非并非人们需要但又人们需要但又不得不做不得不做的功的功（1）克服机械自重做功：）克服机械自重做功：W额外=G动滑轮h使用动滑轮或滑轮组时使用动滑轮或滑轮组时：（2 2）克服机械间的摩擦做功）克服机械间的摩擦做功：使用斜面时：使用斜面时：W额外=f摩擦L额外功额外功 动力对机械所做的功动力对机
5、械所做的功.有用功和额外功的和等于总功。有用功和额外功的和等于总功。W总=W有用+W额外公式（公式（1 1）：公式（公式（2 2）：W总=F动力S动力 作用在机械上的作用在机械上的动力动力动力作用点移动动力作用点移动的距离的距离总功总功W有1=G沙 h三种提沙方法中的W有、W额、W总分别为多少？方法方法2 2：方法方法3 3：W W额额1 1=（G G桶桶 +G G人人）h hW W总总1 1=（W W有有1 1+W+W额额1 1）方法方法1 1：=100N6m=600J=(20N+400N)6m=2520J=3120JW W有有2 2=G=G沙沙 h h =600JW W额额2 2=（G G
6、桶桶 +G G轮轮）h hW W总总2 2=（W W有有2 2+W+W额额2 2）=(20N+10N)6m=180J=780JW W有有3 3=G=G沙沙 h h =600JW W额额3 3=（G G袋袋 +G G轮轮）h hW W总总3 3=（W W有有3 3+W+W额额3 3）=(5N+10N)6m=90J=690J3m3m3m3m沙子重100N 桶重20N 体重400N 口袋重5N动滑轮重10N 方法方法2 2方法方法1 1方法方法3 3算一算：算一算：(二二)机械效率机械效率（1）机械效率通常用百分数表示，没有单位）机械效率通常用百分数表示，没有单位.1.定义：有用功跟总功的比值叫定义
7、：有用功跟总功的比值叫机械效率机械效率（）（2）机械效率总小于）机械效率总小于1.（因为有用功总小于总功）（因为有用功总小于总功）2.公式：公式：100总有用WW%3.特点：特点：总额外总WWW 有用功总小于总功有用功总小于总功,所以机械效率总小于所以机械效率总小于1 1 公式：公式：(1)(1)机械效率一般用百分数表示，没有单位机械效率一般用百分数表示，没有单位 (二二)机械效率机械效率(2)思考：思考：机械效率会大于吗机械效率会大于吗?为什么为什么?机械效率机械效率=100%有用功有用功 总功总功=100%W有用有用 W总总 机械效率机械效率有用功跟总功的有用功跟总功的比值叫机械效率比值叫
8、机械效率 有用功总小于总功，所以有用功总小于总功，所以机械效率总小于机械效率总小于1 1 公式公式动力动力物SFhG额外有用有用WWW总额外总WWW =100%W有用有用 W总总【实验目的】1学习安装滑轮组学习安装滑轮组2学习测滑轮组的机械效率学习测滑轮组的机械效率3学习计算滑轮组的机械效率学习计算滑轮组的机械效率（三）测量滑轮组的机械效率（三）测量滑轮组的机械效率视频：测量滑轮组的机械效率播放停止测滑轮组的机械效率：测滑轮组的机械效率：WG hWFs 有有总总F 实验原理 实验器材 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
9、上，向上，缓慢缓慢拉动测力计。拉动测力计。G/Nh/mF/Ns/mW有有/JW总总/J123F实验1保持动滑轮重一定，改变钩码重力。结论：结论：动滑轮重动滑轮重一定一定,物重物重越大越大，机械效率，机械效率越高越高。10.10.50.30.10.1583.388.90.450.240.20.40.31.50.1420.10.80.366.7=0.5N=0.8N=1.5NG/Nh/mF/Ns/mW有有/JW总总/J1210.8322.483.3%2210.9423.655.6%2.2.条件：物重一定条件：物重一定实验2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
10、重越重，机械效率，机械效率低低。FF 检测反馈 1.（2015.广州）如图所示，手用F1的力直接将物体B匀速提升h，F1做功为300J；若借助滑轮组把B匀速提升相同高度，滑轮组机械效率是30%，则F2做功为 J 10001000【解析】用用F F1 1的力直接将物体的力直接将物体B B匀速提升匀速提升h h，F F1 1做功为做功为300J300J，即有用功：，即有用功：W W有有=300J=300J，滑轮组把滑轮组把B B匀速提升相同高度，匀速提升相同高度，F F2 2做功是做功是总功，总功，由由 得，得，F F2 2做的功：做的功：WW有总300100030%WJWJ有总 2.（2015.
11、南充）南充）如图所示，沿斜面向上拉一个如图所示，沿斜面向上拉一个重为重为4.5N的物体到斜面顶端，斜面长的物体到斜面顶端，斜面长1.2m，高，高0.3m，拉力做功为拉力做功为2.16J，则这个斜面的机械效率是，则这个斜面的机械效率是%，物体受到的摩擦力是物体受到的摩擦力是 N【解析解析】有用功：有用功：W W有用有用=Gh=4.5N=Gh=4.5N0.3m=1.35J0.3m=1.35J；总功：总功：W W总总=2.16J=2.16J；斜面的效率：斜面的效率：额外功：额外功：W W额额=W=W总总-W-W有用有用=2.16J-1.35J=0.81J=2.16J-1.35J=0.81J，因为因为
12、W W额额=fs=fs，所以摩擦力大小：所以摩擦力大小：62.562.51.35100%100%62.5%2.16WJWJ有用总0.810.6751.2WJfNsm额0.6750.675 3.下列关于机械效率的说法正确的是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,
13、机械元件之间的摩擦都机械元件之间的摩擦都不能消除不能消除,机械效率不可能达到机械效率不可能达到100%,100%,更不会大于更不会大于100%,100%,所以选项所以选项A A正确正确,选项选项B B错误。滑轮组的机械效错误。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率、动滑轮的机械效率、杠杆的机械效率高低,跟机跟机械的重、提起物体的重、摩擦、绳重等有关械的重、提起物体的重、摩擦、绳重等有关,在这些在这些 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。选项大一些。选项C C、D D都错误。故选都错误。故选A A。A A 4.如图所示
14、,工人师傅用250N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,该滑轮组有该滑轮组有2 2段绳子吊着物体段绳子吊着物体,故故s=2h=2s=2h=21m=2 m,F=250N,1m=2 m,F=250N,所以所以W W总总=Fs=250N=Fs=250N2 2 m=500 Jm=500 J。已知物体的重力和物体上升的高。已知物体的重力和物体上升的高度度:G=400N,h=1m,:G=400N,h=1m,则则W W有有=Gh=400N=Gh=400N1 m=400J,1 m=400J,故故
15、 ,故选故选A.A.A A40080%500WJWJ有总 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,先用先用弹簧测力计测量钩码的重力弹簧测力计测量钩码的重力G(如图甲如图甲),再按图乙所示连接再按图乙所示连接方式组装好滑轮组方式组装好滑轮组,并分别记下钩码和弹簧测力计的起始位并分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置。置。(1)图甲中弹簧测力计的示数为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为了测量绳子自由端的拉力F,A同同学认为应该在弹簧测力计静止时读数学认为应该在弹簧测力计静止时读数,B同学认为同学认为应该在缓慢匀速提升时读
16、数应该在缓慢匀速提升时读数,正确的是正确的是(选选填填“A”或或“B”)同学的方法。同学的方法。(3)按照正确的测量方法按照正确的测量方法,测出拉力测出拉力F与钩码所与钩码所受重力受重力G的大小关系为的大小关系为F(选填选填“”“”“”“”“测量钩码上升的高度和弹簧测力计测量钩码上升的高度和弹簧测力计移动的距离移动的距离在我的印象里，他一直努力而自知，每天从食堂吃饭后，他总是习惯性地回到办公室看厚厚的专业书不断提升和充实自己，他的身上有九零后少见的沉稳。同事们恭喜他，大多看到了他的前程似锦，却很少有人懂得他曾经付出过什么。就像说的：“如果这世上真有奇迹，那只是努力的另一个名字，生命中最难的阶段
17、，不是没有人懂你，而是你不懂自已。”而他的奇迹，是努力给了挑选的机会。伊索寓言中，饥饿的狐狸想找一些可口的食物，但只找到了一个酸柠檬，它说，这只柠檬是甜的，正是我想吃的。这种只能得到柠檬，就说柠檬是甜的自我安慰现象被称为：“甜柠檬效应”。一如很多人不甘平庸，却又大多安于现状，大多原因是不知该如何改变。看时，每个人都能从角色中看到自已。高冷孤独的安迪，独立纠结的樊胜美，乐观自强的邱莹莹，文静内敛的关睢尔，古怪精灵的曲筱绡。她们努力地在城市里打拼，拥有幸或不幸。但她依然保持学习的习惯，这样无论什么事她都有最准确的判断和认知；樊胜美虽然虚荣自私，但她努力做一个好HR，换了新工作后也是拼命争取业绩；小
18、蚯蚓虽没有高学历，却为了多卖几包咖啡绞尽脑汁；关睢尔每一次出镜几乎都是在房间里戴着耳机听课，处理文件；就连那个嬉皮的曲筱潇也会在新年之际为了一单生意飞到境外其实她们有很多路可以走：嫁人，啃老，安于现状。但每个人都像个负重的蜗牛一样缓缓前行，为了心中那丁点儿理想拼命努力。今天的努力或许不能决定明天的未来，但至少可以为明天积累，否则哪来那么多的厚积薄发和大器晚成？身边经常有人抱怨生活不幸福，上司太刁，同事太蛮，公司格局又不大，但却不想改变。还说：“改变干嘛？这个年龄了谁还能再看书考试，混一天是一天吧。”一个“混”字就解释了他的生活态度。前几天我联系一位朋友，质问为什么好久不联系我？她说自已每天累的
19、像一条狗，我问她为什么那么拼？她笑：“如果不努力我就活得像一条狗了。”恩，新换的上司，海归，虽然她有了磨合几任领导的经验，但这个给她带来了压力。她的英语不好，有时批阅文件全是大段大段的英文，她心里很怄火，埋怨好好的中国人，出了几天国门弄得自己像个洋鬼子似的。上司也不舒服，流露出了嫌弃她的意思，甚至在一次交待完工作后建议她是否要调一个合适的部门？她的脸红到了脖子，想着自己怎么也算是老员工，由她羞辱？两个人很不愉快。但她有一股子倔劲，不服输，将近40岁的人了，开始拿出发狠的学习态度，报了个英语培训班。回家后捧着英文书死啃，每天要求上中学的女儿和自己英语对话，连看电影也是英文版的。功夫不负有心人，当
20、听力渐渐能跟得上上司的语速，并流利回复，又拿出漂亮的英文版方案，新上司看她的眼光也从挑剔变柔和，某天悄悄放了几本英文书在她桌上，心里突然发现上司并没那么讨厌。心态好了，她才发现新上司的优秀，自从她来了后，部门业绩翻了又翻，奖金也拿到手软，自己也感觉痛快。她说：这个社会很功利，但也很公平。别人的傲慢一定有理由，如果想和平共处，需要同等的段位，而这个段位，自己可能需要更多精力，但唯有不断付出，才有可能和优秀的人比肩而立。人为什么要努力？一位长者告诉我：“适者生存。”这个社会讲究适者生存，优胜劣汰。虽然也有潜规则，有套路和看不见的沟沟坎坎，但一直努力的人总会守得云开见月明。有些人明明很成功了，但还是
21、很拼。比如剧中的安迪，她光环笼罩，商场大鳄是她的男闺蜜，不离左右，富二代待她小心呵护，视若明珠，加上她走路带风，职场攻势凌历，优秀得让身边人仰视。这样优秀的人，不管多忙，每天都要抽出两个小时来学习。她的学习不是目的，而是能量，能让未来的自己比过去更好一些。现实生活中，努力真的重要，它能改变一个人的成长轨迹，甚至决定人生成败。有一句鸡汤：不着急，你想要的，岁月都会给你。其实，岁月只能给你风尘满面，而希望，唯有努力才能得到！9、懂得如何避开问题的人，胜过知道怎样解决问题的人。在这个世界上，不知道怎么办的时候，就选择学习，也许是最佳选择。胜出者往往不是能力而是观念！在家里看到的永远是家，走出去看到的
22、才是世界。把钱放在眼前，看到的永远是钱，把钱放在有用的地方，看到的是金钱的世界。给人金钱是下策，给人能力是中策，给人观念是上策。财富买不来好观念，好观念能换来亿万财富。世界上最大的市场，是在人的脑海里！要用行动控制情绪，不要让情绪控制行动；要让心灵启迪智慧，不能让耳朵支配心灵。人与人之间的差别，主要差在两耳之间的那块地方！人无远虑，必有近忧。人好的时候要找一条备胎，人不好的时候要找一条退路；人得意的时候要找一条退路，人失意的时候要找一条出路！孩子贫穷是与父母的有一定的关系，因为他小的时候，父母没给他足够正确的人生观。家长的观念是孩子人生的起跑线！有什么信念，就选择什么态度；有什么态度，就会有什
23、么行为；有什么行为，就产生什么结果。要想结果变得好，必须选择好的信念。播下一个行动，收获一种习惯；播下一种习惯，收获一种性格；播下一种性格，收获一种命运。思想会变成语言，语言会变成行动，行动会变成习惯，习惯会变成性格。性格会影响人生！习惯不加以抑制，会变成生活的必需品，不良的习惯随时改变人生走向。人往往难以改变习惯，因为造习惯的就是自己，结果人又成为习惯的奴隶！人生重要的不是你从哪里来，而是你到哪里去。当你在埋头工作的时侯，一定要抬头看看你去的方向。方向不对，努力白费！你来自何处并不重要，重要的是你要去往何方，人生最重要的不是所站的位置，而是所去的方向。人只要不失去方向，就永远不会失去自己！这
24、个世界唯一不变的真理就是变化，任何优势都是暂时的。当你在占有这个优势时，必须争取主动，再占据下一个优势，这需要前瞻的决断力，需要的是智慧！惟一能移山的方法就是：山不过来，我就过去。人生最聪明的态度就是：改变可以改变的一切，适应不能改变的一切！是产生在人的思想里。你没找到路，不等于没有路，你想知道将来要得到什么，你必须知道现在应该先放弃什么！把人抛入最低谷时，往往是人生转折的最佳期。谁能积累能量，谁就能获得回报；谁若自怨自艾，必会坐失良机！人人都有两个门：一个是家门，成长的地方；一个是心门，成功的地方。能赶走门中的小人，就会唤醒心中的巨人！要想事情改变，首先自己改变，只有自己改变，才可改变世界。人最大的敌人不是别人，而是自己，只有战胜自己，才能战胜困难！
