机械效率范文

机械效率范文第1篇

1.本节课首先通过具体的情景让学生知道有用功、额外功、总功;在此基础上理解机械效率，并通过探究斜面的机械效率，加深机械效率的认识。

2。通过对机械效率的学习，让学生对效率问题在更广阔的背景下有个初步的概念，使学生把物理学习与自己的生活实际联系起来，具有于任何事情都要注意效率的科学态度。

【教材分析】

教学目标知识与技能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

过程与方法1.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

2.探究：斜面的机械效率

3.学习根据实验数据分析、归纳简单的科学规律

情感态度与价值观使学生勇于探究日常用品或器件的物理原理，具有将科学技术应用于日常生活、社会初中的意识。

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

教学方法讨论，探究

教具和媒体长木板、木块、弹簧秤、刻度尺、细线、棉、多媒体辅助教学课件

【教学过程实录】

一、引入新课

师：小明家最近买了一处新楼房，一单元二楼。想把洗手间、厨房装修一下，需把沙子运到二楼。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?

生：小组讨论后自由回答

(把沙子装入桶中，用动滑轮把沙子拉到楼上;在地面与楼面之间搭上木板，将沙子装入袋子沿着木板推到楼上……)

二、进行新课

师：假如用动滑轮提升沙子，请同学们观着提沙子的过程(媒体显示)。

生：观察思考。

师：对谁做的功是我们需要的?

生：对沙子做的功。

师：(板书有用功：我们所需要的功。)

哪部分功是我们不需要，但不得不做的?

生：提桶所做的功，克服动滑轮的重力所做的功。

师：(板书额外功：工作时，对于额外负担所不得不做的功。)

一共做的功等于什么?

生：有用功与额外功之和。

师：(板书总功：有用功与额外功之和。)

假如用斜面推沙子(媒体显示)，有用功、总功、额外功各是多少?

生：(计算回答)

师：假如我们用下面三种方法搬运沙子(媒体显示)，

你认为哪一种方法最好?为什么?

生：讨论回答。(第三种方法最好，因为第三种方法做的额外功最少。)

师：工作中，我们总是希望额外功越少越好;也就是有用功在总功中所占的比例越大越好。在物理学中，用机械效率表示有用功在总功中所占的比例。(板书机械效率：有用功在总功中所占的比例)表示机械效率;W有表示有用功;W总表示总功。那么，机械效率应该怎样表示?

生：

师：根据公式计算，上面斜面的机械效率是多少?

生：计算回答。

师：观察计算结果，对“机械效率”，你能发现什么?

生：讨论回答。(机械效率没有单位，小于1，常用百分数表示。)

师：同学们，刚才我们知道上面斜面的机械效率，任何斜面的机械效率都一样吗?请同学们再来观察用斜面推物体的情景(媒体显示)。

生：观察思考。

师：下面我们探究斜面的机械效率(板书探究：斜面的机械效率。)

通过观察上面用斜面推物体的情景，对斜面的机械效率你能提出什么问题?

生：提出问题。

(斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有什么关系?斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有什么关系?……)

师：请同学们猜想上面提出的问题。

生：做出猜想。

(在斜面高一定时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高;在斜面的长、高一定时，斜面越光滑，机械效率越大。)

师：请同学们根据提出的问题和做出的猜想，每一小组选择其中的一个问题进行实验，设计出实验的方案。

生：小组讨论，设计实验的方案。

师：下面请同学们根据设计的实验方案，选择桌面上的器材进行实验。

生：小组实验，同时设计表格记录数据。

师：分析实验数据，你能得出什么结论?

生：小组回答。

师：回想实验的过程，影响实验的误差是什么?

生：讨论回答。

三、小结

师：通过本节课的学习，你有哪些收获?

生：思考回答。

(1.有用功、额外功、总功;2.机械效率：定义、公式、计算;3.探究：斜面的机械效率。)

四、动动脑

师：根据生活中你使用的机械，想想：怎样提高机械效率?结合自己的学习实际，如何提高学习效率?

生：讨论回答。

五、布置作业

设计实验，测定滑轮组的机械效率

【板书设计】

四.机械效率

1.有用功：我们所需要的功额外功：对于额外负担所不得不做的功。

总功：有用功与额外功。

2.机械效率：有用功与总功之比公式没有单位，小于1，常用百分数表示。

3.探究：斜面的机械效率

提出问题

猜想

设计实验方案

进行实验

机械效率范文第2篇

（一）地位、特点：《机械效率》是上海科学技术出版社八年级物理教材第九章《机械与人》的第五节内容。本节主要包括“什么是机械效率”及“机械效率总是一定的吗”两大方面的内容。它既是前面功的知识的延伸，又是功的知识在生活、生产实际中广泛的应用。机械效率对学生今后参加社会实践具有非常重要的指导意义。

（二）教学目标

1．知识与技能

（1）知道什么是有用功、额外功和总功。

（2）理解机械效率，会用有关公式进行简单的计算。

（3）知道机械效率总小于1，知道提高机械效率的一般途径及重要性。

2．过程与方法

（1）通过探究拉力直接做功与拉力借助动滑轮做功，认识和体会物理概念。

（2）通过实验与讨论，认识机械效率总是一定的吗。

3．情感、态度与价值观

（1）让学生体验活动带来的乐趣。

（2）使学生尊重实验事实，树立学好机械效率的自信心。

（3）知道提高效率的实际意义，从而增强节约能源意识。

（三）重点和难点

1．重点：体会有用功、额外功、总功及其理解机械效率。体会有用功、额外功和总功是建立机械效率的需要，而成为重点；机械效率具有较强的现实指导意义，必然成为重点。

2．难点：机械效率。由于它涉及面广，内容抽象，比值法定义物理量学生较难把握，从而形成难点。

（四）课时安排：第一课时，通过活动完成第一段标，什么是机械效率；第二课时，通过探究完成第二段标，机械效率总是一定的吗。

二、说教法与学法

“教无定法，贵在得法”。教师根据自己对教材的理解，教学条件及其学生情况，选择有效的教学方法，是取得良好的教学效果的保证，根据本节教学内容、教学目标、学生的知识水平及其实验能力的要求，精心设计实验，让学生通过活动认识概念，教师讲解体会概念，通过对实验数据的对比讨论来理解概念。具体的教学过程涉及的主要方法有：实验探究、讨论、讲解，但以实验探究为主。

三、说教学手段

以实验探究为主并辅以多媒体课件进行授课。

四、学情分析

在前面的学习中，学生已经学习了有关功的基础知识，这是本节内容学习的认知基础。八年级学生有一定的观察能力，也具备了较强的独立思维能力及数学运算能力，但抽象思维能力尚未成熟。

五、说设计思路

1．教学设计：本节课在教学设计过程中，既要利用学生原有知识水平和实验能力，又要考虑学生需要借助具体事物来帮助思维的情况。因此第一课时从实验探究出发，让学生通过比较的方法发现问题，从中自然地引出总功、额外功和有用功三个概念，以及它们的关系。由此顺理成章地导出机械效率以及机械效率的测算方法。第二课时通过实验探究“同一机械其效率是否恒定不变”这一问题，让学生知道任何机械的效率都有一个范围，从而使学生知道影响机械效率的因素及提高机械效率的方法。

2．重点突出，难点突破。

本节课有两个方面的重点，一是有用功、额外功和总功；二是机械效率。对于有用功、额外功、总功的突出方法是：先由学生从实验中体会感知，然后由教师讲解认识，接着通过实例分析来达到理解应用。而对机械效率是利用实例分析引入，以教师强调说明和学生的计算、讨论的方法来突出其重点。

机械效率这个难点，针对它形成难点的原因，先让学生充分认识、理解相关的物理量、再借助实例分析、实验数据计算及其讨论分析的方法来帮助学生思维；初步理解机械效率，最后再由例题和练习来巩固对机械效率的认识，以达理解应用机械效率的水平。

六、说教学过程

1．新课导入：教师直接引入，“现代的社会是效率的社会，处处都讲效率，我们使用机械也要讲效率，什么是机械效率呢？下面我们就通过实验来认识这个问题。”

2．新课学习：

第一课时

⑴ 实验探究图9－29的实验：①用弹簧测力计将钩码匀速提升一定高度，计算拉力做的功。②用弹簧测力计并借助一只动滑轮将同样的钩码匀速提升相同高度，计算拉力做的功。

⑵ 教师讲解：引导学生分析，这两次拉力做的功存在异同，从而引出并解释什么叫有用功、额外功和总功及其它们之间的关系。

⑶ 阅读体会：教师讲解完上述概念后，留一些时间给学生阅读相关教材，体会认识有用功、总功和额外功及其它们之间的关系。

⑷ 引导讲解：教师通过学生的理解，分析、引导使学生认识有用功占总功的份额越多，越是人们所希望的，从而导入机械效率的问题。接着板书讲解机械效率的概念及其使用公式的有关说明，使学生初步认识机械效率的概念。

⑸ 实例分析：利用教材P182的例题，让学生分析哪是有用功、总功，算出机械效率，达到理解概念的目的。

第二课时

⑴ 引导学生复习什么是机械效率，导入“机械效率总是一定的吗？”

⑵ 实验探究：引导学生讨论实验方案，允许学生提出不同的实验方案。然后加以分析比较，采用“控制变量法”（做相同的额外功，不同的有用功）选出最好的方案，将实验数据填入教材P183的表格中。

⑶ 发现新疑：要求学生算一算上述探究活动中滑轮组的机械效率，这时学生必然会产生疑问：“为什么用同样的滑轮组进行实验，结果却不一样呢？”

⑷ 讨论质疑：由于结果的差异必然引起学生的疑惑和好奇，这时教师应及时引导分析产生不同结果的原因。学生自然会得出机械效率不是固定不变的结论后，提出“怎样提高机械的效率”这个问题让学生讨论。

⑸ 教师点评：梳理学生回答，说明提高机械效率的一般途径及其现实意义。

3．课堂小结：教师借助板书，再次强调本节的重点知识，使学生对本节知识有整体的把握。

4．作业布置：

1．阅读教材，加深概念认识。

2．尝试解决课后作业。

七、说教学评价

物理是一门以观察、实验为基础的科学，创造一切可能的条件，尽可能让学生多做实验是物理教师的职责，是素质教育的需要。到实验室上这节课可让学生始终处于兴奋状态，在宽松的环境下，学生能愉快地实验、讨论、总结，教学效果达到最佳，激发了学生学习物理的兴趣及对科学的热爱，为学生今后的发展打下了坚实的基础。

八、板书设计

第五节 机械效率

一、什么是机械效率

（一）1．有用功：W有用＝G・h

2．总功：W总＝F・S

3．额外功：克服摩擦和机械自重所做的功

4．W总＝W有用＋W额外

（二）机械效率

1．定义：把有用功和总功的比值叫做机械效率

2．公式：η＝W有用／W总×100％

3．说明：机械效率无单位，常用百分数表示，η＜1

4．例题

机械效率范文第3篇

关键词：机械效率；计算；学生

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2013）09-0108

一、正确计算有用功的方法

1. 物体被提高或举高，依据平衡力原理，所需的拉力或举力应等于物体自身的重力，即W有=FS=Gh。

2. 物体在水平面上被拉走，所需的拉力应该等于物体受到的摩擦力，W有=FS=fs。

3. 物体被沿光滑斜面向上拉W有=FS=Gh（如图1）

二、总功的计算

人们利用机械做功时，人对机械做的功即为总功

1. 人压杠杆做的功

W总=FS=Fh（如图2）

2. 人拉滑轮做的功W总=FS（S为F通过的距离）

3. 人沿斜面拉物体上升W总=FS（如图3）

三、影响机械效率大小的因素

人们在使用机械对物体做功时，不可避免地要克服摩擦做功，而其中克服机械本身的摩擦做功为额外功，同时由于机械本身具有一定的重量，人们也要对其做功，也是额外功的一部分，其次，当人们使用同一机械对不同物重的物体做功时，机械效率也不相同。

例1. 工人利用图4所示的滑轮组提升重物，设绳与滑轮轴处的摩擦力不计，求（1）若用250N的拉力将重400N的物体匀速提起，滑轮组的机械效率多大？（2）若此滑轮组将重1000N的物体匀速提高5m拉力所做的功是多少？

解：（1）W有=Gh

W总=FS=F×2h

=■=■=80%

（2）因重物增大为1000N，故该滑轮组的机械效率将随之增大，所以不能根据W总=■求出W总，只能根据公式W总=W有+W额=G物h+G动h去求，显然，关键要求出G动，由已知条件，有F=■（G动+G物）

G动=2F-G物=100N

W总=（G物+G动）×h=5500J

例2.用如图5所示的滑轮组提重物，且设一切摩擦不计，（1）当被提起的重物G=320N时，所用拉力F=200N，求机械效率。（2）若被提重物为420N时，且升高2m，求绳端拉力所做的功。

解：设动滑轮重为G动，因摩擦不计

（1）F=■（G+G动）令升高h则

W有用=Gh=320h

W总=FS=F・2h=400h

=■=■=80%

G动=2F-G=400N-320N=80N

（2）令拉力为F′

F′=■（G′+G动）=■（420N=80N）=250N

S=2h=2×2=4m

W总=F′S= 250×4=1000J

前面提到当人们使用同一机械对不同物重的物体做功时，机械效率也不相同。

此时往往有学生对拉力F′易错解为

？耷=■=■=■

F′=■=■=262.5N

W=F′・2h=262.5×4=1050N

错解的原因没有发现用同一机械提起不同物重的物体时看，机械效率不同，仍使用原机械效率。

由于我们把有用功，总功在各种情况中都已分别求出，只要把有关的数据或表达式代入？耷=■即可求出，同时可进一步求出额外功，W额=W总-W有它由两方面产生：①克服摩擦所做的功；②提起机械本身所做的功。

总之，只要分析清楚影响机械效率的因素，解决了有用功，总功利用公式就能正确解决问题。

机械效率范文第4篇

对于三种功的定义，我是这样给出的：有用功是指在使用机械的过程中，去除机械而直接用手完成相应任务所做的功；总功是指作用在机械上的动力实实在在所做的功；额外功是指动力克服机械自身的重力及摩擦力所做的功.三种功常用的计算公式是：W＝Gh；W＝Fs；W＝W－W.只要明确了三种功的计算性定义，在具体的机械问题中牢牢抓住有用功和总功的计算，机械效率、功率的计算则水到渠成.现针对于初中物理中常见的几种机械计算中这一思路方法的应用例析如下：

例1 （定滑轮）若升旗手用20N的拉力，通过定滑轮将重为16N的旗帜竖直匀速提升10m，则拉力所做的功是______J，该定滑轮的机械效率是______.

解析 使用定滑轮的目的是改变动力的方向，任务是把重为16N的旗帜提升10m.因此直接用手完成该任务所做的功为有用功，即W＝Gh＝16N×10m＝160J；而通过定滑轮的20N动力拉动绳子移动10m实际做的功为总功，即W＝Fs＝20N×10m＝200J；由此可得机械效率为η＝W/W＝160J/200J＝80%.

例2 （动滑轮）如图所示的动滑轮重5N，不计绳重和摩擦，用力F匀速提起重为45N的重物，并使其升高1m.则拉力所做的有用功为______J，总功为______J，此装置的机械效率为______.

解析 使用动滑轮的目的是省力，任务是将45N的重物提高1m.因此直接用手完成任务做的有用功W＝Gh＝45N×1m＝45J；作用在绳端的动力F＝1/2（G＋G）＝25N，拉力使绳子自由端移动2m所做的总功W＝Fs＝25N×2m＝50J；由此可得机械效率η＝W/W＝45J/50J＝90%.

例3 （滑轮组）用如图所示滑轮组提升重物.人用500N的拉力F拉着重为900N的物体匀速上升了3m.不计绳重和摩擦，拉力做的有用功是______，滑轮组的机械效率是______

解析 该问题中使用滑轮组在省力的同时改变了动力的方向，任务是将900N的重物提高3m.直接用手完成任务所做的功为有用功，即W＝Gh＝900N×3m＝2700J；动力作用下绳端移动距离s＝2h＝2×3m＝6m，作用在滑轮组绳端的500N的动力所做的总功W＝Fs＝500N×6m＝3000J；由此可得滑轮组的机械效率η＝W/W＝2700J/3000J＝90%.

例4 （滑轮组）如图所示，物块重600N，通过滑轮组在25N拉力作用下沿水平方向匀速移动了2m，已知物块受到的滑动摩擦力为物重的0.1倍.则拉力所做的总功是______，滑轮组的机械效率是______

解析 该问题中滑轮组水平使用的目的是省力，任务是将重物沿水平方向移动2m.对物块进行受力分析可知，物块被匀速拉动时，滑轮组对物块的拉力等于摩擦阻力60N.直接用手完成任务所做的功为有用功，则W＝fs′＝60N×2m＝120J；作用在滑轮组绳端的25N的拉力使绳端移动s＝3s′＝3×2m＝6m所做的功为总功，即W＝Fs＝25N×6m＝150J；由此可得该滑轮组水平使用时的机械效率η＝W/W＝120J/150J＝80%.

例5 （杠杆）小明用100N的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下2m时，杠杆的另一端把320N的重物提高了0.5m，他做的有用功是______J,总功是______J,杠杆的机械效率是______

解析 使用此杠杆的目的是省力，任务是将320N的重物提高0.5m.因此直接用手提升重物0.5m所做的功为有用功，即W＝Gh＝320N×0.5m＝160J；100N的动力作用下将杠杆动力作用端拉下2m所做的总功W＝Fs＝100N×2m＝200J；由此可得杠杆的机械效率η＝W/W＝160J/200J＝80%.

例6 （斜面）如图所示，斜面高为1m，长为3m，工人用400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子推到车上.在这过程中工人做的有用功是______J，机械效率是______.

解析 使用斜面的目的是省力，任务是将840N的重物提高到1m高的位置.因此直接用手将840N的重物提高1m所做的有用功W＝Gh＝840N×1m＝840J；沿斜面400N的动力将重物沿3m长的斜面推上去所做的总功为W＝Fs＝400N×3m＝1200J；由此可得斜面的机械效率η＝W/W＝840J/1200J＝70%.

例7 （机械组合）利用如图所示装置将重为100N的物体匀速从斜面的底端拉到顶端.斜面的长是5m，高是2m，拉力为50N，则该装置的机械效率为______

解析 使用该组合机械的的目的是省力，任务是将100N的重物有效提高2m.因此直接用手将100N的重物提高到2m高的斜面顶端所做的功是有用功，即W＝Gh＝100N×2m＝200J；作用在组合机械上的50N的动力使绳端移动距离s＝2L＝2×5m＝10m所做的功是总功，即W＝Fs＝50N×10m＝500J；由此可得该组合机械的机械效率η＝W/W＝200J/500J＝40%.

机械效率范文第5篇

一、数据处理型

例1 在探究“测滑轮组的机械效率”的实验中,马刚同学用图1所示的同一滑轮组进行了三次实验,实验记录如下表:

(1)将实验序号2、3所对应的机械效率填入相应表格中的空白处。

(2)根据以上实验可得到的结论是:在滑轮组的串绕绳子的方式不变时,机械效率与_____________________有关,与_____________________无关。

解析 根据机械效率的计算公式,可以计算出第二次和第三次实验的机械效率分别是90.1%、83.3%。根据表格中的数据分析可以看出,第1次和第3次实验的机械效率相同,说明在提高的重物相同情况下,机械效率与速度没有关系;第1次和第2次实验中钩码重量不同,机械效率不同,说明机械效率与被提高重物的重量有关。

答案:(1)90.1%;83.3%。(2)物重;速度。

例2 在探究“杠杆的平衡条件”的实验中,某同学记录了三次实验数据如下表:

(1)这三次实验数据中有一次是错误的,错误数据的实验序号是____________,由正确实验结果可得杠杆的平衡条件是_____________________________________。

(2)如图2所示,当在A处挂了三个钩码时,要使杠杆平衡,应在C处挂_____个钩码。(每个钩码的质量相等)

解析 本题考查的是杠杆的平衡条件。由于第2次实验数据不满足杠杆的平衡条件,所以这组实验数据是错误的。根据第1次和第3次实验数据可得到杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂。在本题的第(2)问中,根据杠杆平衡条件可得应挂4个钩码。

答案:(1)2;动力×动力臂=阻力×阻力臂。(2)4。

点评 以上两个实验题的共同特点是要对实验数据进行进一步的分析和处理,进行相关运算和数据的分析归纳出实验的结论。这就要求同学们有亲自动手做实验的经历及会对实验的数据进行分析处理,有较强的实验分析和处理数据能力是解答此类试题的关键。

二、设计及完善实验步骤型

例1 (2008•北京)实验台上有如下实验器材:一个带支架的杠杆、一个量程为0~5 N的弹簧测力计、六个质量均为100 g的钩码和两段细绳。请利用上述实验器材设计一个实验,证明“在杠杆平衡时,如果动力臂和阻力臂保持不变,则动力跟阻力成正比”。

(1)在你所设计的实验中,如果用点A表示钩码作用在杠杆上的位置,用点B表示弹簧测力计作用在杠杆上的位置,请在图3中的杠杆上标出A点和B点。

(2)请写出主要实验步骤。

解析 动力作用点和阻力作用点的位置可以随便选择,最好不要选择一点(即重合),再在A点依次向上挂钩码,并读出对应的B点的弹簧测力计的示数,最后对数据进行分析。

答案:(1)见图4。

(2)①用细绳做成两个绳套,分别拴牢在杠杆的A点和B点处,调节杠杆使其在水平位置平衡。将弹簧测力计固定在B点并调节指针到零刻线位置。

②在A点处依次挂1个、2个、3个、4个、5个、6个钩码,在B点处依次竖直向上拉弹簧测力计,分别使杠杆在水平位置平衡。将每次实验操作中挂在杠杆上的钩码的总质量和相应的弹簧测力计示数记录在表格中。

点评 本题解答具有开放性,特别是第(1)问,A、B两点的位置并不是唯一的。其实,这是探究杠杆平衡条件实验的一个拓展实验,要求同学们对探究杠杆平衡条件的实验理解得更深刻,只有这样才能更灵活地应用杠杆平衡条件来完成这个拓展实验。

例2 (2008•兰州)如图5是测定滑轮组机械效率时所用的滑轮,若使绳端的拉力沿向上的方向,并且最省力。

(1)请在图5中画出该滑轮组的绳子绕法。

(2)完善下列实验步骤:

A. 按组装图把实验器材装配好;

B. 用弹簧秤测量出重物的重力;

C. 在动滑轮下面挂上重物,并分别记下重物和弹簧秤的位置;

D. ________________拉弹簧秤,使重物上升一段距离,读出___________________;

E. 用刻度尺分别量出___________和__________移动的距离;

F. 由测得的数据,求出滑轮组的机械效率。

(3)在这个实验中,若物重4 N,重物上升了0.1 m,弹簧秤示数为2 N,请计算该滑轮组的机械效率η=_______。

(4)你能分析一下效率不是100%的原因吗?请你试着写出两条:____________________________________、

____________________________________________。

解析 根据题设的条件“使绳端的拉力沿向上的方向并且最省力”,很容易画出绳子的绕法。在第(2)题中,步骤基本给出,考查的是在实验的过程中应该注意的一些问题,比设计实验步骤简单。D步骤中,在拉动弹簧测力计时一定要竖直匀速拉动,最后读出弹簧测力计的示数;E步骤中是用刻度尺测量出物体上升的高度和绳子自由端移动的距离,机械效率的计算利用η==即可得出。

答案:(1)如图6所示。(2)竖直匀速;弹簧秤读数;重物上升的距离;绳的自由端。(3)η=66.7%。(4)没有考虑动滑轮及绳子所受重力;没有考虑绳子与滑轮间的摩擦。

点评 这道实验题主要是考查实验过程中应该注意的问题、机械效率的计算和影响机械效率的因素。这就要求学生在实验过程中对实验的步骤及应该注意的问题都要掌握,否则就容易出错。

三、综合型

例 (2008•大连)在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有杠杆、支架、刻度尺、细线、质量相同的钩码若干。

(1)将杠杆装在支架上,发现杠杆右端下沉,如果将杠杆右侧的平衡螺母向左调到头了,杠杆右端仍下沉,此时应将杠杆左侧的平衡螺母向_________调,直到杠杆在水平位置平衡为止。

(2)某同学进行正确的实验操作后,得到的数据为F1=6 N、l1=20 cm、F2=4 N和l2=30 cm。该同学根据这些数据能否得出探究结论?____________________________。理由是:____________________________________________

_________________________________________________

_________________________________________________

_________________________________________________

(3)使杠杆在倾斜一定角度的位置做实验,也能得出杠杆平衡条件。这种实验方案与杠杆在水平位置做实验的方案相比较,你认为哪种实验方案好并说明理由:_________________________________________________

_________________________________________________

_________________________________________________

________________________________________________。

(4)如图7所示,杠杆在水平位置平衡。如果在两侧钩码下再各挂一个相同的钩码,则杠杆_____________端将下沉。

解析 调节杠杆平衡和调节天平的方法是一样的,当右端下沉时,杠杆左右两端的平衡螺母都应该向左调节;如果杠杆左端下沉,则杠杆左右两端的平衡螺母都应该向右调节。我们在做实验时,一般不能只分析一组数据就得出结论,这样有很大的片面性,实验数据也不可靠。在做探究“杠杆平衡条件”的实验时,一般要让杠杆在水平位置平衡,因为这时杠杆标尺上的长度能直接读出,这样最容易确定动力臂和阻力臂的长度,否则,力臂的长度不易确定。根据杠杆平衡条件可知,力臂与力的乘积大的一段会下沉。

答案:(1)左。(2)不能得出探究结论;一次实验得出的数据具有偶然性,不能归纳出规律。(3)杠杆在水平位置的实验方案好,这样便于测力臂。(4)右。

点评 这类实验题在中考中出现较多,它考查范围广,能够考查学生的综合实验能力,对学生的能力要求较高。

机械效率范文第6篇

1.竖直方向匀速提升物体

例1 江南科技馆有一种神奇的装置，如图1所示.借助该装置，小明仅用150N的拉力就提起了重量为600N的摩托车.问：此过程中该装置的机械效率为多少？

分析 该装置可看做滑轮组，由图可知承担物重的绳子股数n=5，则s=5h；

已知摩托车重和拉力大小，根据公式W有用

=Gh可求做的有用功，利用W总=Fs求总功，有用功与总功的比值就是滑轮组的机械效率.

解答 从图上可以看出，承担物重的绳子股数n=5，则s=5h，该装置的机械效率：

η=■=■=80%.

点评 本题考查了变形滑轮组的机械效率的计算，是基于图形进行动态思考，分析清楚承担物重的绳子股数（直接从动滑轮上引出的绳子股数），题目就能迎刃而解.

2.水平方向匀速拉动物体

例2 用如图2所示机械拉着重500N的物体在水平地面上匀速运动2m，物体受到的摩擦力为120N，绳子的水平拉力为50N，求：

（1）对物体做的有用功；

（2）拉力做的总功；

（3）滑轮组的机械效率.

分析 （1）物体沿水平方向运动时，克服物体与地面间的摩擦力所做的是有用功.已知摩擦力和物体运动的距离，利用W有用

=fl计算有用功.

（2）已知物体运动的距离和作用在动滑轮上的绳子股数，可以得到绳子拉过的长度；已知绳子拉过的长度和拉力，利用W总

=Fs得到总功.

（3）已知有用功和总功，两者之比为机械效率.

解答 （1）对物体做的有用功：

W有用=fl=120N×2m=240J.

（2）绳子拉过的长度：

s=3l=3×2m=6m，

拉力做的总功：

W总=Fs=50N×6m=300J.

（3）滑轮组的机械效率：

η=■=■=80%.

答 （1）对物体做的有用功为240J.（2）拉力做的总功为300J.（3）滑轮组的机械效率为80%.

点评 物体在水平方向运动时，动力克服的是摩擦力，所以对摩擦力做的是有用功，机械效率的大小与物重无关.

二、斜面的机械效率

例3 如图3所示为倾角30°的固定斜面，方明同学用平行于斜面500N的推力将重力为700N的物体在5s时间内匀速推高1m.（g取10N/kg）求：斜面的机械效率？

分析 本题是一个斜面问题，由图可知当物体被推高1m时，物体在斜面上移动的距离s=2h=2m.

已知物体的重力和拉力的大小，根据公式W有用=Gh可求做的有用功，利用W总

=Fs求总功，有用功与总功的比值就是滑轮组的机械效率.

解答 从图上可以看出，物体被推高的高度h=1m，则s=2h=2m，

该装置的机械效率：η=■=■

=■=■=70%.

答 该斜面的机械效率为70%.

点评 本题考查了斜面的机械效率的计算，关键是把G、h、F、s这些物理量理清楚，正确运用斜面机械效率的公式.

【拓展】斜面对物体的摩擦力大小？

分析 额外功W额=fs，总功W总=Fs，

如果f=F，那么就意味着W额=W总，W有用

=0.机械效率η=0，所以f≠F.

那么如何去求f呢？

我们知道W额=fs，那么f=W额/s，

利用W额=W总-W有用，

即可求得f.

解答 W有用=Gh=700N×1m=700J，

s=2h=2×1m=2m，

W总=Fs=500N×2m=1000J，

W额=W总-W有用=1000J-700J=300J，

f=■=■=150N.

答 斜面对物体的摩擦力大小为150N.

点评 在斜面上匀速运动的物体的摩擦力不等于牵引力，而是通过先计算额外功再来求解摩擦力.

三、杠杆的机械效率

例4 如图4所示，在杠杆的中点挂一质量为20kg的物体，某人在端点用125N向上的力将该物体匀速提高了0.5m.则此人对物体做功的机械效率为多少？

分析 被提升物体的重力：

G=mg=200N.

物体升高的距离h1=0.5m，动力F

=125N，但动力作用点升高的距离h2未知.

由图知，物体升高的距离h1=AB，

又AOB∽A′OB′，

故AB∶A′B′=AO∶A′O=1∶2，

A′B′=2AB=2×0.5m=1m，

则η=■=■=■=80%.

答 人对物体做功的机械效率为80%.

机械效率范文第7篇

1. 功――用来表示力使物体的能量变化了多少的物理量

我们知道力有两种作用效果： 一是改变物体的形状；二是使物体的运动状态发生改变. 其实，从能量的角度说，力还有改变物体能量的效果. 例如： 使物体速度变化――动能变化；使物体高度变化――重力势能变化；使物体形状变化――弹性势能变化等等. 物体能量发生变化的多少，在物理学中用“功”来表示这种“变化量”. 如果物体在力的作用下动能或势能发生了变化，就说力对物体做了功. 力使物体的动能或势能改变越大，力对物体做的功也就越多. 概括地说， 功是用来表示力使物体的能量变化了多少的物理量. 要知道力对物体做了多少功，就看它使物体的能量改变了多少.

进一步的研究表明，力对物体做功的多少，与力的大小和物体沿力的方向移动距离的大小有关. 使物体移动相同的距离，所用的力越大，力做的功越多；或者，对物体施加相同的力，使物体沿力的方向移动的距离越大，力做的功越多. 于是，物理学中把功的涵义具体为： 力和在力的方向上移动的距离的乘积称为功. 这样也就很自然地有了计算做功多少的方法，写成公式就是：

W=Fs.

根据上述，可以获得一种具体判断力是否对物体做功的方法： 一是看有没有力作用在物体上；二是看物体有没有沿力的方向移动距离. 两者缺一不可.

2. 功率――表示做功快慢的物理量

做功使物体的能量改变（使物体的能量发生转化或转移） ，其过程是有快有慢的. 做同样多的功，花的时间越少说明做功越快；或者，在相同时间内，做功越多说明做功越快.

如何表示做功的快慢呢？不妨想一想运动的快慢是怎样表示的. 物体单位时间内运动的路程叫做速度，速度越大说明运动越快；类似地，单位时间内所做的功称为功率，功率越大说明做功越快. 功率的公式在形式上也与速度公式类似，功率的计算公式是：

3. 理解机械效率，关键是理解“有用功”、“额外功”和“总功”

很多情况下，人们并不是直接对物体做功，有时为了省力，有时为了方便，甚至是为了安全，往往是利用机械来做功. 当利用机械做功时，有一个很重要的问题值得研究：

例如，用水桶从井中向上提水，水桶是提水的机械. 其目的很明确，就是要把一定量的水从井里取上来，必须克服水的重力做功，这是为了把水取上来必须做的功. 物理学中，把“为了达到某种目的”必须做的功叫做有用功. 但是，因为使用了水桶，于是你在提水过程中不但要对水做功，也要对水桶做功，这是不可避免的. 从提水这个“目的”看，提水桶就成了“不可避免的额外负担”. 物理学中，把不希望做但又不得不做的功称为额外功. 在提水的例子中，把水桶提上来做的功就是额外功.

在提水的例子中，人的提力既要对水做功，同时也要对水桶做功，即包括了“有用功”和“额外功”，所以把人的提力做的功称为总功. 三者的关系为： W总=W有用+W额外.

使用机械做功时，额外功是不可避免的. 但是人们总有这样的愿望： 努力使机械多做有用功，尽可能少做额外功，即希望有用功占总功的比例越大越好. 于是，物理学中把“有用功与总功的比值”称为机械效率，即η=×100%.

4. 影响机械效率大小的因素

从一些简单的例子看： 例如，用水桶提水，水桶越重需要做的额外功就越多；又如，用动滑轮或滑轮组提升重物，动滑轮越重，需要做的额外功也越多. 这说明，机械的自重是影响机械效率的因素之一. 有些机械在工作时，由于做相对运动或者绕轴转动，会受到摩擦阻力，而摩擦阻力越大需要做的额外功也越多，所以摩擦阻力也是影响机械效率的因素之一. 因此，我们可以从减少机械自重和机械工作时的有害摩擦阻力这两个方面来提高机械的效率. 当然，在实际问题中，机械自重和有害摩擦总不可能减小到没有的程度，所以机械效率总是小于1的.

机械效率大小还与机械的工作情况有关. 举个例子说： 一个大型起重机，它上面的滑轮组很笨重. 不论提升的物体轻重，总是要把笨重的动滑轮提起来. 你说，用它把几吨的物体或几千克的物体提起相同的高度，机械效率会一样吗？当然是提起几吨物体时的机械效率大. 因为，两种情况所做的额外功一样，而提起几千克的物体时做的有用功却很少，所以这种情况下的机械效率就比较小.对于一个机械来说，越是充分利用它的能力，它的机械效率就越大. 比如滑轮组，在它能承受的范围内，提升的物体越重，机械效率就越大.

5. 一个不可违背的自然法则――功的原理

很多事实说明，要想得到某种“利益”，必须付出比“利益”还要大的“代价”，至少是与“利益”等同的“代价”. 要想“少付出”而“多获得”是不可能的.

例如，使用机械时，要想省力（这是希望得到的“利益”） ，那就要多移动距离（这是必须付出的“代价”） ；反过来，如果不惜付出费力的“代价”，那么相应的也会得到省距离的“实惠”. 但是，既想省力又要省距离是不可能的. 力和距离是与做功相关的，省力就要费距离，费力就会省距离，其实质就是不可能少做功. 这反映了自然界的一个基本法则――使用任何机械都不省功. 物理学把这个法则称为功的原理.

“不省功”包含两层意思： 一是，使用机械做功与直接做功相等，这是理想情况，现实生活中不存在；二是，在实际情况中，因为不可避免地要做额外功，所以使用机械做功比直接做功还要多. 这与上面说到的“机械效率总是小于1”是一致的.

二、 应用与实践

例 1 如图1表示一个楼梯，楼梯上面是一个平台. 楼梯的斜坡长L=5m，平台高h=4m，平台长s=3m. 某人手提质量为25kg的水桶沿楼梯匀速上楼，并走到平台右端. 整个过程中人做了多少功？（g=10N/kg）

解析 人提水桶的力是：

F=G=mg=25kg×10N/kg=250N.

人沿楼梯上楼走的是斜坡，但是提力的方向竖直向上，所以水桶沿提力方向移动的距离是楼梯的高度. 于是，人沿楼梯上楼做的功为： W=Fs=Fh=250N×4m=1000J.

当人提水桶沿平台行走时，由于提力方向竖直向上，而水桶在水平方向移动，所以提力对水桶不做功.

于是，整个过程中人所做的功就是1000J.

例 2 某人骑自行车匀速前进，已知人和车的总质量是70kg，地面对自行车的阻力是人和自行车总重的1/10，人骑自行车做功的功率是70W. （g=10N/kg） 求： （1） 人蹬自行车，使自行车前进的动力是多大？（2） 10min内，自行车前进的距离是多大？

机械效率范文第8篇

关键词：机械效率；利用率；基本概念

一、基本概念和计算公式

机械效率是反映机械性能优劣的重要标志之一。物理学中有用功跟总功的比值叫机械效率，用机械效率来表示机械对总功的利用率，有用功占总功的比值越大（或者说所做的有用功与总功越接近），机械对总功的利用率就越高，机械的性能就越好。由于任何机械本身都受到重力的作用，相对运动的零部件间又存在摩擦，所以使用任何机械除了做有用功外，都不可避免地要做额外功，使得总功总大于有用功，机械的效率总小于1。机械效率是一个比值，通常用百分数表示，且它没有单位。计算公式为：

η=■×100%=■

机械效率是建立在有用功和总功的基础上的。有用功是我们需要的，有价值的功。额外功是并非我们需要的，但又不得不做的功，额外功具体就是指机械运作过程中，克服机械自身的重力、摩擦力等所做的功。

二、影响因素

由机械效率的概念和计算公式可知，机械效率由有用功和总功两个因素共同决定，比较机械效率高低时不能只考虑其中一个因素，不能理解成“有用功多，机械效率就高”或“总功多，机械效率就高（或低）”。应理解为：当总功一定时，机械所做的有用功越多或额外功越少，机械效率就越高；当有用功一定时，机械所做的总功越少或额外功越少，机械效率就越高；当额外功一定时，机械所做的总功越多或有用功越多，有用功在总功中所占的比例就越大，机械效率就越高。此外还值得我们注意的是：（1）机械效率与功率无关。虽然它们都是反映机械性能的物理量，但两者是完全不同的概念。功率是表示物体做功快慢的物理量，它是由做功的多少和所需时间的长短两个因素决定的。它们分别表示机械的不同性能，没有必然的联系；（2）机械效率与机械是否省力无关。机械是否省力，是指动力和阻力相比较而言，当动力比阻力小就省力，它与机械效率之间也没有必然的联系。

三、提高效率的常用办法

由上述分析可知提高机械效率的常用方法是：增大有用功或减少额外功。为提高机械效率，我们在使用机械时，总希望有用功在总功中所占比例越大越好，或者说额外功在总功中所占的比例越小越好。因此还要注意在实际应用时选择好适合的机械，千万不要出现“用直升机吊木料到二楼家中”的现象。

机械效率范文第9篇

1.本节课首先通过具体的情景让学生知道有用功、额外功、总功;在此基础上理解机械效率，并通过探究斜面的机械效率，加深机械效率的认识。

2。通过对机械效率的学习，让学生对效率问题在更广阔的背景下有个初步的概念，使学生把物理学习与自己的生活实际联系起来，具有于任何事情都要注意效率的科学态度。

【教材分析】

教学目标知识与技能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

过程与方法1.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

2.探究：斜面的机械效率

3.学习根据实验数据分析、归纳简单的科学规律

情感态度与价值观使学生勇于探究日常用品或器件的物理原理，具有将科学技术应用于日常生活、社会初中的意识。

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

教学方法讨论，探究

教具和媒体长木板、木块、弹簧秤、刻度尺、细线、棉、多媒体辅助教学课件

【教学过程实录】

一、引入新课

师：小明家最近买了一处新楼房，一单元二楼。想把洗手间、厨房装修一下，需把沙子运到二楼。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?

生：小组讨论后自由回答

(把沙子装入桶中，用动滑轮把沙子拉到楼上;在地面与楼面之间搭上木板，将沙子装入袋子沿着木板推到楼上……)

二、进行新课

师：假如用动滑轮提升沙子，请同学们观着提沙子的过程(媒体显示)。

生：观察思考。

师：对谁做的功是我们需要的?

生：对沙子做的功。

师：(板书有用功：我们所需要的功。)

哪部分功是我们不需要，但不得不做的?

生：提桶所做的功，克服动滑轮的重力所做的功。

师：(板书额外功：工作时，对于额外负担所不得不做的功。)

一共做的功等于什么?

生：有用功与额外功之和。

师：(板书总功：有用功与额外功之和。)

假如用斜面推沙子(媒体显示)，有用功、总功、额外功各是多少?

生：(计算回答)

师：假如我们用下面三种方法搬运沙子(媒体显示)，

你认为哪一种方法最好?为什么?

生：讨论回答。(第三种方法最好，因为第三种方法做的额外功最少。)

师：工作中，我们总是希望额外功越少越好;也就是有用功在总功中所占的比例越大越好。在物理学中，用机械效率表示有用功在总功中所占的比例。(板书机械效率：有用功在总功中所占的比例)表示机械效率;W有表示有用功;W总表示总功。那么，机械效率应该怎样表示?

生：

师：根据公式计算，上面斜面的机械效率是多少?

生：计算回答。

师：观察计算结果，对“机械效率”，你能发现什么?

生：讨论回答。(机械效率没有单位，小于1，常用百分数表示。)

师：同学们，刚才我们知道上面斜面的机械效率，任何斜面的机械效率都一样吗?请同学们再来观察用斜面推物体的情景(媒体显示)。

生：观察思考。

师：下面我们探究斜面的机械效率(板书探究：斜面的机械效率。)

通过观察上面用斜面推物体的情景，对斜面的机械效率你能提出什么问题?

生：提出问题。

(斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有什么关系?斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有什么关系?……)

师：请同学们猜想上面提出的问题。

生：做出猜想。

(在斜面高一定时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高;在斜面的长、高一定时，斜面越光滑，机械效率越大。)

师：请同学们根据提出的问题和做出的猜想，每一小组选择其中的一个问题进行实验，设计出实验的方案。

生：小组讨论，设计实验的方案。

师：下面请同学们根据设计的实验方案，选择桌面上的器材进行实验。

生：小组实验，同时设计表格记录数据。

师：分析实验数据，你能得出什么结论?

生：小组回答。

师：回想实验的过程，影响实验的误差是什么?

生：讨论回答。

三、小结

师：通过本节课的学习，你有哪些收获?

生：思考回答。

(1.有用功、额外功、总功;2.机械效率：定义、公式、计算;3.探究：斜面的机械效率。)

四、动动脑

师：根据生活中你使用的机械，想想：怎样提高机械效率?结合自己的学习实际，如何提高学习效率?

生：讨论回答。

五、布置作业

设计实验，测定滑轮组的机械效率

【板书设计】

四.机械效率

1.有用功：我们所需要的功额外功：对于额外负担所不得不做的功。

总功：有用功与额外功。

2.机械效率：有用功与总功之比公式没有单位，小于1，常用百分数表示。

3.探究：斜面的机械效率

提出问题

猜想

设计实验方案

进行实验

机械效率范文第10篇

有关滑轮组机械效率的计算是初中物理学习的重点，又是难点.正确理解有用功、总功、额外功、机械效率的概念是解决这一类题目的关键.解题的基本思路是：若给定滑轮组的机械效率，往往根据机械效率的展开式，一般问题可迎刃而解.

用滑轮组提升物体时，机械效率的展开式主要有三个：

① η= ×100%= ×100%= ×100%= ×100%.（知道力求机械效率或知道机械效率求力）

② η= ×100%= ×100%.（知道拉力做功的功率求机械效率或求时间、速度等很方便）

③ 由η= ×100%= ×100%= ×100%.（知道动滑轮的重力求机械效率或知道机械效率求力常用它）

问题1：滑轮组的机械效率是固定不变的吗？

例1 用图1所示的滑轮组将重为12 N的物体匀速提高20 cm，机械效率为80%.不计摩擦和绳重，求：

（1） 拉力多大？

（2） 若匀速提升重18 N的物体时，拉力多大？

思路分析：（1） 知道滑轮组的机械效率求力，可以考虑用机械效率的第一个展开式：

η= ×100%= ×100%= ×100%= ×100%.

（2） 用同一个滑轮组提升重力不同的物体时，机械效率是不同的.在解决这一类型的题目时，“动滑轮的重力”起着“桥梁”的作用，往往要先求出来.再根据不计摩擦时F= ，求出拉力的大小，也可以求出此时滑轮组的机械效率.

解析： （1） 由η= ×100%= ×100%= ×100%= ×100%得：

F= = =5 N.

（2） 不计摩擦时F= ，所以G动轮=nF-G物=3×5 N-12 N=3 N.则

F ′= = =7 N.（思考：如何求此时的机械效率？）

易错点：个别同学忽视了滑轮组的机械效率随被提升物体重力的增大而增大的特点，结果错解成：η = ×100%= ×100%= ×100%= ×100%，F ′= = =7．5 N.

评注：滑轮组的机械效率不是固定不变的，而是随着提升物体重力的增大而增大，这是好多同学最容易忽视的问题.

练习1： 用1.2 N的拉力沿着竖直方向匀速提升重为2 N的物体，则动滑轮的机械效率为_____，提高动滑轮效率的方法有_____（说出一种即可）．

问题2：使用滑轮组一定能省力吗？

例2 如图2所示，要求滑轮组由4股绳子承担重物，请用笔画线代替绳子将滑轮组绕好.当用滑轮组提起重200 N的物体时，机械效率为50%，若要使这个滑轮组省力，则提起的重物应该超过多重？（不计摩擦和绳重）

思路分析：使用滑轮组提升重物时，若F＜G物，说明是省力的.因此要确定出被提升物体的重力，必须先求出拉力F.怎么求拉力F呢？根据机械效率的第三个展开式，先由η= ×100%= ×100%= ×100%，求出动滑轮的重力，再根据F= ，求出拉力F，最后解不等式F＜G物，确定被提升物体的最小重力.

解析： 由η= ×100%= ×100%= ×100%得：

×100%=50%.所以G动轮=200 N.

不计摩擦时，F= = ＜G物.所以G物＞ = ≈66.7 N.

因此，只有当被提升物体重力超过66.7 N时，滑轮组才能省力.

评注：当拉力大于或等于物体重力时，使用滑轮组不再省力.解决这一类型题目的普遍方法就是解不等式F＜G物.

练习2： 使用动滑轮匀速提升物体时，在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下，弹簧测力计的示数F和钩码重力G以及动滑轮的重力G0的关系式为_____.在动滑轮的重力大于或等于物体重力的条件下，使用动滑轮_____.

问题3：如何确定滑轮组的最大效率？

例3 用如图3所示的滑轮组将重为50 N的物体匀速提起，所用的拉力为20 N，不计摩擦和绳重，求：

（1） 此时滑轮组的机械效率多大？

（2） 如果绳子所能承受的最大拉力为60 N，则该滑轮组的最大效率多大？

思路分析：第（1）问与例1类似.第（2）问：由于滑轮组的机械效率随着被提升物体重力的增大而增大，所以要确定滑轮组的最大效率，必须先求出被提升物体的最大重力.怎么求它呢？先求出动滑轮所受的重力G动轮，再利用绳子能承受的最大拉力，根据不计摩擦时F= ，求出被提升物体的最大重力，最后利用η= ×100%= ×100%= ×100%，求出该滑轮组的最大效率.

解析： （1） η = ×100%= ×100%= ×100%= ×100%= ×100%

= 62．5%.

（2） 不计摩擦时F = ，所以

G动轮 = nF-G物 = 4×20 N-50 N=30 N，则G物最大 = nF最大-G动轮 = 4×60 N-30 N=210 N.

η最大 = ×100%= ×100%= ×100%= ×100%=87．5%.

或 η = ×100%= ×100%= ×100%=87.5%.

评注：一定要注意滑轮组的机械效率随着被提升物体重力的增大而增大的特点，所以要确定滑轮组的最大效率，必须先求出被提升物体的最大重力.

练习3： 用一个动滑轮将重10 N的物体匀速提到某一高度，所用的拉力为6 N，不计摩擦和绳重，绳子承受的最大拉力为20 N，则机械效率最大为_____.

练习题答案：1. 83．3% 增加物体重力 2. F=不省力 3. 95%