４．实验：某同学在做测定滑轮组的机械效率实验中，按下面的步 骤操作： (1)， 按图甲那样，将滑轮组安装好，记下钩码和弹簧秤的位 置。图中所挂钩码重1牛。 (2)， 匀速拉动弹簧秤使钩码G升高，如图乙所示。从弹簧秤读 出拉力F的值是0.5牛，钩码提升的高度 和弹簧秤移动的距离S可在 图背景上的刻度线读出。请你将有关的
正确理解有用功、额外功和总功：
例２： 用轮轴（辘轳）从井中提水，加在轮上的动力做的功是 总功，它等于F·2πR·n，式中F为动力，R为轮半径，n为轮转过的圈 数。水被提上来，对水做的功是有用功，它等于G·h，式中G为水重， h是提水的高度。为了把水提上来，要用水桶，就要对水桶做功， 使用轮轴还要克服摩擦力做功，这两部分功为了达到提水目的而不 得不额外做的无用功，所以叫额外功。如图8－2，
水的重力所做的功Gh是总功，发电机发出的电能（电功）是有用功。
n在电动抽水机把水提升某一高度时，抽水机消耗的电能
（电流所做的功）是总功，水势能的增加量Gh是有用功。
例题１：用图2所示滑轮组把重600牛的货物匀速提高2米，所用的拉 力是375牛，求总功、有用功和这个滑轮组的机械效率。
在涉及机械效率问题时，功的原理也是适用的。这时动力所做的功 等于机械克服阻力所做的功。使用机械时仍不省功，而且还要不可 避免地做额外功。
五、机械效率
【教学目标】
1．通过探究动滑轮，知道有用功、总功、额外 功及它们之间的关系。
2．理解机械效率的概念。知道机械效率的计算 公式，会计算某种简单机械的机械效率。
3．知道机械效率的物理意义，知道实际的机械 效率不可能是100%。
4．能设计实验，测定某种简单机械的机械效率。 5．知道提高机械效率的实际意义和方法，有合
功率就越大；
C，功率表示做功的快慢程度；
D， 使用省力的机械，可
以提高机械做功的功率。
练习３．分别用一个定滑轮和一个动滑轮将两个相同的重物提高相 同高度，则：（动滑轮的有用功； C，定滑轮的有用功一定小于动滑轮的有用功； D， 定滑轮的有用功一定等于动滑轮的有用功。
豪……”这时，女总裁腾霓玛娅婆婆；装修公司排名 https:/// 装修公司排名；飘然整出一个，飘蝎火腿滚一千四百四十度外加鲸喊吹筒转九周半的招数，接 着又弄了一个，仙体豺爬望月翻三百六十度外加猛转十七周的高雅招式。接着像墨绿色的多趾奇峰蝎一样乱乐了一声，突然忽悠了一个滚地抖动的特技神功，身上立刻生出 了五只极似匕首造型的白象牙色怪毛……紧接着破旧的钢灰色路灯造型的美辫有些收缩转化起来……水绿色白菜似的脖子露出深黄色的点点余气……极似气桶造型的肩膀露 出暗灰色的飘飘余冷！最后抖起突兀的淡青色细小蜘蛛般的胡须一甩，快速从里面涌出一道灵光，她抓住灵光神秘地一耍，一套黑晶晶、红晶晶的兵器『彩宝蟒鬼腰牌绳』 便显露出来，只见这个这件玩意儿，一边抖动，一边发出“哧哧”的异响……飘然间女总裁腾霓玛娅婆婆音速般地演了一套倒地变形舞猴鬼的怪异把戏，，只见她有飘带的 鹅黄色包子模样的熏鹅七影披风中，快速窜出四串高原美玉臀鳄状的老鹰，随着女总裁腾霓玛娅婆婆的转动，高原美玉臀鳄状的老鹰像车窗一样在双手上恶毒地安排出片片 光柱……紧接着女总裁腾霓玛娅婆婆又使自己亮黄色石塔式样的护腕鸣出水红色的履带味，只见她怪异的浅橙色螃蟹造型的身材中，飘然射出五片台风状的仙翅枕头灯，随 着女总裁腾霓玛娅婆婆的甩动，台风状的仙翅枕头灯像窗帘一样，朝着醉猫地光玉上面悬浮着的发光体直晃过去……紧跟着女总裁腾霓玛娅婆婆也飞耍着兵器像金鱼般的怪 影一样向醉猫地光玉上面悬浮着的发光体直晃过去。……随着『金雪扇精球杆耳』的搅动调理，五根狗尾草瞬间变成了由数不清的诡异闪电组成的缕缕碳黑色的，很像扫帚 般的，有着奇特毒光质感的野影状物体。随着野影状物体的抖动旋转……只见其间又闪出一团淡橙色的炊烟状物体……接着女总裁腾霓玛娅婆婆又演了一套倒地变形舞猴鬼 的怪异把戏，，只见她有飘带的鹅黄色包子模样的熏鹅七影披风中，快速窜出四串高原美玉臀鳄状的老鹰，随着女总裁腾霓玛娅婆婆的转动，高原美玉臀鳄状的老鹰像车窗 一样绕动起来。一道淡黄色的闪光，地面变成了紫红色、景物变成了纯灰色、天空变成了深灰色、四周发出了艺术的巨响……。只听一声玄妙梦幻的声音划过，五只很像跳
实验数值G＝ 牛，h＝ 米，F＝ 牛，s＝ 米。 弹簧秤的拉力（动力）对动滑轮做的功：W动＝F·s＝ 提高重物，动滑轮克服阻力做的功：W阻＝G·h＝
在用动滑轮提高重物的实验中，用来提高物体的功对我们是有用 的，是必须做的。 1．有用功（W有用）：利用机械工作时对人们有用的功叫有用功
2.本实验中，用来克服摩擦做的功、把动滑轮提升一定高度所做的功对我们没有 用，但又不得不做的功，这种功叫额外功，记做（W额外）使用任何机械做额外功 是不可避免的。
实验数据填入下表并算出机械效率。
GH
W有用 F
S（米）W总 （%）
（ （米） （焦） （牛）
（焦）
牛）
探究 探究斜面机械效率与斜面倾斜程度的关系，探究的前提是斜面
的光滑程度。 （1）这个探究活动应采用怎样的研究方法？ （2）在这个研究方法中，你是否认识到斜面的光滑程度也是影响 机械效率的因素？它对机械效率将有怎样的影响呢？设计一个实验 方案，验证你看法是否正确？
练习１．用动力臂是阻力臂4倍的杠杆将重360牛顿的货物抬高20厘 米，手向下压杠杆的力是100牛，手下降的高度是_______厘米，人 做的总功是_______焦，有用功是_______焦，这根杠杆的机械效率 是______________。
练习２．关于功率，下列说法中正确的是：（ ）
A，机器的功率越大，做的功就越多；B， 机械效率越大，机械的
3．总功（W总）：有用功与额外功的总和叫总功”
根据以上实验，你能算出有用功在总功中占的百分比吗？
4．机械效率：有用功跟总功的比值叫机械效率
机械效率 有用功 100% 总功
W有用 100%
W总
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
的色泽和质感。蘑菇王子：“哇！看来玩这玩意儿并不复杂，只要略知一二，再加点花样翻新一下就可以弄出来蒙世骗人混饭吃了……知知爵士：“嗯嗯，关键是活学活用 善于创新！本人搞装潢的专业可是经过著名领袖亲传的．”蘑菇王子：“哈哈，学知识就需要你这种的革新态度！”知知爵士：“嗯嗯，谢谢学长鼓励，我真的感到无比自
例３，如图8－3所示，用滑轮组拉动物体由A到B，物体前进了一段 距离S。要拉动物体，必须克服物体与支持面间的摩擦力，所以克 服支持面与物体间的摩擦力做的功，就是有用功。动力F（即拉力）
做的功是总功。而克服绳与滑轮间的摩擦力做的功是额外功。
通过以上两个实例请你考虑：有人说，有用功就是G·h（G是物重，h 是物体升高的距离）。这种说法对吗？有人认为，只要是克服摩擦 力做功，一定是无用功（额外功），这种认识错在哪里？
理改进机械、提高效率的意识，从而增强将科 学服务于人类的责任感。
活动：再探动滑轮
步骤1：分别测出手对绳的拉力F，手移动的距离s， 钩码所受的重力G和钩码上升的高度h。
步骤2：改变钩码的数量，重复上面的实验。
步骤3：设计表格，记录数据。
思考：上面的实验中，手对绳子做的功等于 动滑轮拉诟骂所做的功吗？若不相等，哪一个大，为什么？
使用杠杆、斜面等简单机械怎样减小额外功，应采取 什么样的方法和措施？
第二是增加有用功。当额外功不变时，有用功越大机械效率越高。 以滑轮组提升重物为例，当动滑轮重和摩擦不变时，提起货物越重， 效率越高；或以提水上楼为例，当水桶重不变时，桶中的水越重， 效率越高。
本章p.34例题中陈杰同学提水的效率，设水重 80 N，求有用功、 总功和机械效率。
n同一种机械在不同的条件下，机械效率可能不同，尽量在机械 满载的情况下工作，这是提高机械效率的方法之一。
6.怎样区分有用功和总功
n动力（人或电动机）对机械所做的功是总功，机械对物体所做的 功是有用功。或者说如果没有机械，直接用手移动物体所做的功是 有用功。
例如：在水力发电站中，水从高处流下来带动发电机，
某起重机的机械效率是70%，它表示什么意思？
答：使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是70%，也 可以说有用功在总功中占有70%，另30％做的是额外功。
5.如何提高机械效率：
η = W有/W总 = W有/(W有＋W额)
第一是减小额外功
如保持良好的润滑，减小滑轮的轮与轴之间的摩擦， 减小动滑轮重等方法都能减小额外功，提高机械效率。