第四章4.4 机械效率—沪教（上海）版八年级物理下册学案

第四章4.4 机械效率 [学习目标] 1．知道使用机械不省功。 2．知道有用功、额外功、总功的含义。 3．理解机械效率，能进行有关机械效率的简单计算。 [知识解读] 1. 有用功、额外功和总功 为实现某种目的而对物体直接所做的功，称为有用功。例如：用滑轮组将重为G的物体提升高度h，则有用功W有用=Gh。 在通过机械对物体做功的过程中，常常还须克服机械的摩擦做功，这部分功有时是我们不需要但又不得不做的功，所以叫做额外功。额外功产生的主要有两种原因：一是提升物体时，克服机械、容器重力等因素所做的功。例如：用滑轮组提升物体时，克服动滑轮重力所做的额外功W额外=G’h（这里G’是动滑轮的重力）。二是克服机械的摩擦所做的功。例如：用滑轮组或斜面提升物体时，克服轮和轴之间及轮和轮之间的摩擦、物体与斜面之间的摩擦所做的额外功W额外=fs。 有用功和额外功的总和，称为总功。W总=W有用+W额外 2. 机械效率 机械效率表示通过机械对物体做功的有效程度的物理量效率越高，所做总功中有用功的比例就越大。 在物理学中，将有用功跟总功的比值，称为机械效率。用公式表示为η= W有用/ W总 [概念辨析] 1. 机械效率η总小于1 机械效率是反映机械性能优劣的主要标志之一，它反映了机械对总功的利用率。 理想机械：W总=W有用（或W输入=W输出，W动=W阻） 实际机械：W总=W有用+W额外（或W输入=W输出+W额外，W动=W有用阻力+W无用阻力） 在实际机械中，由于W有用<W总，所以机械效率η总小于1. 2. 机械效率和功率的区别 机械效率和功率是从不同方面反映机械性能的物理量，它们之间没有必然联系。功率大表示机械做功快，机械效率高表示机械对总功的利用率高。功率大的机械不一定效率高。例如内燃机功率可以达到6000马力（1马力=735瓦），但机械效率只有30%~40%。反之，效率高的机械功率不一定大。例如安装在儿童玩具汽车里的电动机，机械效率可达80%以上，但功率只有几瓦。 [经典例说] 【例1】用动力臂是阻力臂2倍的杠杆，将重400N的货物提高20cm，手像下压杠杆的力是220N，人做的功是_________J，其中的有用功是________J，杠杆的机械效率是______. 【思路点拨】机械效率是有用功在总功中所占的比率，解题的关键是分析有用功和总功，由于杠杆动力臂是阻力臂的2倍，可得出作用