第五节提高机械的效率
沪科版初中物理目录(八年级+九年级)【范本模板】
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1机械效率
二、机械效率
做功形式 对大有米用做功的W有功 做额的外其功他W功额
总功W总
W大=米10=60GN0h0×J 6m
=600J
W人与=桶422=50G2N0总×Jh 6m
=2520J
3120J
W大=米106=00GN0h×J 6m W滑轮=与301桶N8=0×GJ总6hm
=600J
=180J
780J
600 J 180 J 780 J
W有用
19.5%
77%
W总
现在你会判断哪种方法比较好吗？为什么？
600 J 90 J 690 J
87%
机械效率
1.定义：有用功跟总功的比值叫做机械效率。
2.公式： W有 100%
W总
3.意义： 表示机械做功时，有用功在总功中所占的比例，是机械性能的重要 指标。
4.因为 W有用 < W总，所以，η < 1。
注意
1.用百分数表示。总小于1，无单位。 2.物理意义：机械效率表示机械性能高低的物理量，机械效率越高，机械性能越好。 3.机械效率和功率的区别:
机械效率指有用功占总功的比值；功率表示做功的快慢。二者没有任何内在联系性。
一些机械的机械效率
起重机机械效40%~50%
第五节 机械效率
第1课时
-.
新课导入
小明需要从水井中往上提水，有两种水桶，一种是很重的铁皮水桶，另一种是 很轻的铝合金水桶，他该选择哪种水桶提水更轻松呢？
铁皮水桶
铝合金水桶
学习目标
1.了解什么是有用功、额外功和总功。 2.理解机械效率，掌握计算机械效率的一般方法。 3.了解“效率”的意义，能用“效率”解释一些简单的生活现象。
W大=米160=00GN0hJ×6m W滑轮=与15口9N袋0×=J G6总mh
第五节 第1课时 认识机械效率
第1课时认识机械效率知识目标1．知道有用功、额外功、总功。
2．理解机械效率，会计算机械效率。
教学重、难点教学重点：理解机械效率。
教学难点：理解机械效率。
教具准备多媒体课件、动滑轮、钩码、铁架台、弹簧测力计、刻度尺、细线等。
新课引入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？如图所示的三种方法供参考：第1种是人直接提着沙子上楼；第2种是把沙子放进桶里，人通过动滑轮把沙子拉上楼；第3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。
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，比较优缺点。
新课教学探究点一有用功、额外功和总功1．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：(1)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？(2)无论他采取哪种方法都必须做的功是他对什么做的功？(3)在几种不同的方法中他不愿做但又不得不做的功分别是什么？总结：一般来说，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：前面实验中，第三种方法最好，因为第三种方法做的额外功最少，总功最少。
讨论：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？(手拉绳做的功与动滑轮对沙子做的功相等吗？)怎样探究这个问题？1．设计实验方案：用手通过一只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：手对绳的拉力F、手移动的距离s、钩码的重力、钩码上升的高度h。
3．改变钩码的数量，重复上述测量。
次数手的拉力F/N 手移动距离s/m 钩码重G/N 钩码上升高度h/m1235.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？(3)你认为产生这一现象的原因是什么？学生交流讨论后回答：(1)不相等。
第五节 提高机械加工生产率的工艺途径
• ⑵ 减少或重合切削行程长度 利用
几把刀具或复合刀具对工件的同一表面 或几个表面同时进行加工,或者利用宽 刃刀具,成形刀具作横向进给同时加工 多个表面,实现复合工步,都能减少每把 刀的切削行程长度或使切削行程长度部 分或全部重合,减少基本时间.
⑶ 采用多件加工 多件加工可分顺序多件加工,平
行多件加工和平行顺序多件加工三种形式
• （2）为减少加工中停机测量 的辅助时间， 的辅助时间，可采用自动测量 系统， 系统，在加工过程中进行实时 测量。 测量。
• 该系统在加工过程中自动测量显示 工件的实际尺寸，并能根据测量结 果控制机床的自动循环，节省了辅 助时间。
3.缩短与准备终结时间 3.缩短与准备终结时间
• 缩短准备与终结时间的主要方 法是扩大零件的批量和减少调 整机床,刀具和夹具的时间
2.缩短辅助时间 2.缩短辅助时间
• 缩短辅助时间的方法通常是使 辅助操作实现机械化和自动化, 辅助操作实现机械化和自动化, 或使辅助时间与基本时间重合. 或使辅助时间与基本时间重合. 具体措施有: 具体措施有: •
⑴ 采用先进高效的机床夹具 这不 仅可以保证加工质量,而且大大减床 组成的自动线，加工箱体零件。 自动线中有转台9和鼓轮3，使 工件转位以便进行多面加工。
图7-38 加工箱体零件的组合机床自动线
1—控制台，2—组合机床，3—鼓轮，4—夹具，5—切屑输 送装置，6—液压油泵站；7—组合机床，8—组合机床， 9—转台，10—工件输送线，11—输送带传动装置
• 1.缩短基本时间 1.缩短基本时间 ⑴ 提高切削用量 增大切削速度,进给
量和背吃刀量都可以缩短基本时间,这是机 械加工中广泛采用的提高生产率的有效方 法.近年来国外出现了聚晶金钢石和聚晶立 方氮化硼等新型刀具材料, ,目前最高滚切 速度已超过300m/min.磨削方面,近年的发 展趋势是在不影响加工精度的条件下,尽量 采用强力磨削,提高金属切除率,磨削速度 已超过60m/s以上;而高速磨削速度已达到 180m/s以上
机械效率(共30张PPT)
机械效率 在物理学中，将有用功与总功的比值，叫做机械效率。
机械效率通常用百分数表示：
机械效率＝有 总 用 功 功100
如用字母η表示机械效率，则上式又可写成：
＝W有用 100 W总
注意：（1）机械效率η没有单位是一个比值 ； （2）对于实际机械，由于额外功的存在，总有 W有用＜W总，因此η＜100％。
额外功 2520J
砂子重100N
桶重20N
地面到三楼高6 m
1对砂子 做功
600J
有用功 600J
人拉滑轮做功
总功 720J 2对桶做功
120J
额外功 120J
砂子重100N 桶重20N
动
滑轮重10N 地面到三楼高6 m
在物理学中，将有用功与总功的比值，叫做机械效率。 （2）对于实际机械，由于额外功的存在，总有
第五节 机械效率
思考：
如何帮助小明的爸爸把50 块木料顺利地搬到房上？
可以使用的方法：
（1）起重机（杠杆） （2）斜面 （3）轮轴 （4）动滑轮（滑轮组）
起重机（杠杆）
斜面
小明利用动滑轮把 木料拉上四楼时，
手拉绳子做的功与 动滑轮对木料做的
功相等吗？
活动 11．7 再探动滑轮
如图所示，用手通过一个弹簧测力计沿竖直 方向匀速拉一个动滑轮，使挂在动滑轮下面
1
2
10
1.5
20
2
5
5
3.0
10
⑴实验中应 匀速拉弹簧测力计．
⑵第一次实验测得滑轮组的机械效率为____6__6_.；7 ％
第二次实验时滑轮组的机械效率 大于(选填“大于”、“小于
或“等于”）第一次实验时的机械效率．
第九章 第五节 提高机械的效率
第九章 机械与人第五节 提高机械的效率一、教学目标：1.知识和技能：⑴知道什么是有用功、额外功和总功。
⑵知道什么叫机械效率，知道计算公式，知道机械效率总小于1。
⑶知道提高机械效率的意义和主要方法，并且通过实验加深对机械效率和滑轮组的认识，并培养学生的实验能力。
2.过程与方法：探究与自主式学习相结合。
3.情感态度与价值观：通过实验及生活中现象的分析，培养学生能辨证的看待问题、分析问题，同时加强团结协作的意识。
二、教学重难点：1.重点：机械效率及实验探究测算滑轮组的效率。
2.难点：正确理解机械效率的概念。
三、教具：弹簧测力计一个、滑轮4个、钩码50g , 200g 、支架、细线。
四、教学方法：讲授法、实验法、讨论法、分析法、归纳法。
五、教学过程：（一）.复习提问：如图所示的动滑轮提升重5N 的物体，用所学知识求动力F= ．（二）.新课教学： 谈到效率，大家并不陌生，像我们日常生活中所说的“学习效率”、“工作效率”、等等都是从一定的角度反映了对某些事物的有效利用程度。
机械使用时也要讲效率，机械效率，它表示机械工作时，输出的有用能量与输入总能量的比值或是动力功被利用的有效程度的物理量。
对于同一机械，它的机械效率是否是一定的？机械效率的高低如何测得？机械机械效率有单位吗？如何表示它呢？如图1，动力对绳子做的功等于动滑轮提升重物做的功。
同学们想想：若动滑轮很重，绳与动滑轮间的摩擦较大时，动力对绳子做的功还等于动滑轮提升重物所做的功吗？我们有没有办法知道“两功”是否相等呢？ 我们可以用动滑轮提升重物匀速上升一定的高度（如图1），分别测出物重G 、拉力F 、物体上升的高度h 、绳子自由端移动的距离s ；根据功的计算公式，再分别计算出动力对绳子做的功（W ＝F·S），动滑轮提升重物做的功（W ＝G·h），两者相比较就可以知道“两功”是否相等。
现在就请同学们完成这个实验。
学生分组实验（教师查巡、指导）。
江苏省 苏科版 初三物理 上学期 第十一章 第五节 机械效率 滑轮组机械效率实验基础练
江苏省苏科版初三物理上学期第十一章第五节机械效率滑轮组机械效率实验基础练习实验题1.在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时，小明同学猜想滑轮组的机械效率可能与动滑轮重、物重和物体上升的高度等因素有关。
他首先将弹簧测力计示数调零，然后分别（1）实验中应竖直向上_____________拉动弹簧测力计；（2）请计算第二次实验时的机械效率并填入表格中。
（3）比较第1、2次实验数据得出：用不同的滑轮组提升相同的物体，动滑轮越重，其机械效率越_________。
（选填“高”或“低”）（4）比较第2、3次实验数据得出的结论是：_______________________。
【拓展】（5）按第一组实验数据，若不计绳重及摩擦，则动滑轮重为____N，要使该滑组达到省力效果，则提升的物体重力不得小于__________N。
2.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同的钩码，分别做了三次实验，实验数据记录在下表中。
(1)在实验过程中，应沿竖直方向________拉动弹簧测力计。
(2)在第3次实验中，滑轮组做的有用功是________J，机械效率为________。
(3)分析表中实验数据可得出：同一滑轮组，提升钩码越重，机械效率越________(选填“高”或“低”)。
3.同学们用两个相同的滑轮、钩码、弹簧测力计等器材分别做了以下实验（1）探究定滑轮工作时的特点的实验中，如图甲，通过定滑轮匀速提起重物时，弹簧测力计向三个方向拉动的力分别为F1、F2、F3，实验中发现这三个力的大小________，定滑轮的实质是一个_____杠杆；（2）小明测动滑轮的机械效率，如图乙，实验中要_____________拉动弹簧测力计，使物体升高，改变物重，实验数据如下：第①次实验测得动滑轮的机械效率为_____，第②次实验的有用功是_____J；由表中实验数据分析可知，同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将_____（选填“增大”、“减小”、“不变”）；（3）如图丙所示，小明同学提升3N的重物到10cm，用时3s，拉力F=1.8N，则拉力的功率为_______W；（4）如图丙、丁所示的滑轮组，若将滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
八年级物理第十章第五节机械效率【教案】
第十章第五节机械效率教案进行新课如图所示，把重为G的物体用动滑轮提高一段距离。
1.有用功：提升重物G是目的，有利用价值，是有用功。
2.额外功：要提升G，同时必须将本滑轮也提升。
这时要克服滑轮重力和摩擦而额外做功，否则你不能完成任务。
本功无利用价值而又不得不做，是额外功。
3.总功：要实现目的，完成有用功,必须施加动力F对滑轮做功，是总功。
三种功1．有用功（ W有）：对人们有用的功。
W有＝Gh－－提升物体2．额外功（W额）：人们不需要但又不得不做的功。
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）4 .三者关系： W总＝ W有＋ W额试分别计算以下几种情况的各种功提出问题：1.做的有用功相同，做的额外功相同吗？2.用哪种方法好？功：有用功是，额外是，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，额外功是，总功是。
认识有用功、额外功、总功及它们的关系。
一、人提沙子的功：1.对砂子做功2.对桶做功3.克服自重做功二、人拉滑轮做功（一）：1.对砂子做功2.对桶做功3.对动滑轮做功三、人拉滑轮做功（二）：1.对砂子做功2.对口袋做功3.对动滑轮做功各小组学生思考讨论实验次数拉力F/N弹簧测力计上升的距离s/m总功W总/J钩码重G/N钩码上升高h/m有用功W有/J机械效率η123分析数据得出结论：同一机械，提升的重物不同时，机械效率不同，提升的重物越重，机械效率越大。
通过实验，讨论如何提高滑轮组的机械效率。
（1）改进机械的结构，使其更合理、更轻巧（2）使用中，经常保养，定时润滑（3）在承受范围内，可以适当增大物重实验次数拉力F/N弹簧测力计上升的距离s/m总功W总/J钩码重G/N钩码上升高h/m有用功W有/J机械效率η123各小组根据实验数据进行分析，讨论得出结论。
板书设计第五节机械效率一、机械效率（1）三种功的概念：总功、额外功、有用功（2）机械效率：有用功和总功的比值叫做机械效率例题公式：η＝W有/W总×100%二、机械效率的可变性（1）同一个机械，提升的重物不同机械效率不同，重物越重，机械效率越大。
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提高机械的效率
G(N) h(m) W1(J) F(N) S(m) W2(J) η 0.5 0.05 0.025 0.5 0.1 0.05 50% 1.5 0.05 0.075 1 0.1 0.1 75%
讨论:
借助动滑轮拉起重物时，虽然 省力，但拉力做功要多一些，这是 为什么呢？
一、有用功：对人们有用的功。
答：动滑轮的机械效率约为83.3%。
W有
例2：如右图所示的滑轮组
提起重为800N的重物G，已 知动滑轮的总重为200 N， 若不计绳重及摩擦，求： (1)匀速拉动绳端所用的拉 力F为多大? (2)若将重物升高1m,求有 用功、总功，滑轮组的机械 效率是多少?
第五节
提高机械的效率
实验探究:测量滑轮组的机械效率
结论：
１、同一滑轮组，所挂重物越 重，滑轮组的机械效率越高。 ２、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。Leabharlann 探究：斜面的机械效率与斜面的
倾角的关系
斜面的倾角可调节
探究：斜面的机械效率与斜面的倾角的关系
额外功；对人们无用，但又不得不 做的功。 总功：拉力做的功。 二、机械效率：有用功和总功的比值。
W有 W总
100%
G(N) h(m) W1(J) F(N) S(m) W2(J) η 0.5 0.05 0.025 0.5 0.1 0.05 50% 1.5 0.05 0.075 1 0.1 0.1 75%
实验目的:测量滑轮组的机械效率 W有 Gh 实验原理: 100% 100%
W总
FS
实验器材:滑轮、细线、刻度尺、弹簧测力计 实验步骤：略
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
匀速竖直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）
甲
乙
丙
拉力F 弹簧 （N） 测力 计上 升的 距离 s/m
总功 钩码 W总/J 重 G/N
钩码 上升 高度 h/m
有用 机械 功Ｗ 效率η 有／J
0.5 0.15 0.075 1.0 0.05 0.05 66.7% 1.0 0.15 0.15 2.5 0.05 0.125 83.3%
例：用一个动滑轮，将200N的物体匀速提升2m 高，拉力F为120N，此动滑轮的机械效率是多少？ 已知：G=200N,h=2m,F=120n,s=2h=4m 求：η 解：W有=Gh=200N×2m=400J W总=Fs=120N×4m=480J
400J 100% 100% 83.3% W总 480J