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因家庭经济实在困难，童年的瓦特只好到一家钟表店里当学徒。由于他勤奋钻研，瓦特学到了不少机械修理方面的技能，后来成了格林斯哥大学一名出色的机械仪器修理技师。
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由于瓦特好学，他在大学里一边做修理工作，一边旁听教授们讲课，因此，他不仅积累了许多经验，同时也增长了不少学识。
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1764年，学校将一台教学用的蒸汽机修理的任务交给了他，瓦特看这台蒸汽机到处漏气，大量的热被损失了，效率很低，于是，他下决心要对蒸汽机进行改进，但历经多次修改，效果仍然不佳，这时的瓦特快要灰心了，可聪明的妻子在一旁鼓励他，采用激将法驱使瓦特继续努力下去，终于在1782年成功了。
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瓦特所改进的蒸汽机不仅效率提高了3倍，还在用煤量上减少为原来的1/4。从此，世界上第一台真正实用的蒸汽机诞生了，并被社会生产广泛采用，为当时欧洲的工业革命吹响了进军的号角，使人们从繁重的手工劳作年代，走进了大规模机器生产的时代。
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说完了瓦特发明（改进）蒸汽机的过程，让我们再说一下瓦特童年时观察水壶烧水的小故事。
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一次，瓦特到奶奶家去玩，看到火炉上水壶中的水烧开时壶盖被顶了起来，并不停地跳动，进而发出“啪啪”的响声。于是，他便问奶奶其中的原因，奶奶自然回答不了。为了弄清这个问题，他就在炉子旁连续观察思考了好几天，终于想通了，原来是水蒸气的力量。
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蒸汽不停地顶开壶盖的过程，实际上就是最简单的蒸汽机的工作过程。可见，从烧水壶中冒出水蒸气的力量，进而想到要发明蒸汽机，也许这就是瓦特执着追求童年梦想的起因。
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叩开学习物理的门与道 11.3 如何提高机械效率
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本节通过“分析有用功、额外功”和“测算滑轮组的机械效率”两个活动，让同学们认识机械在做功过程中的总功、有用功和额外功，它们都是用具体表述功的概念的，进而认识机械效率并知道怎样测算机械效率。
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本节学习要点
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●会识别机械在做功过程中的总功、有用功和额外功。
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●认识机械效率，会测算机械效率，并知道机械效率的表达方式。
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●知道如何提高机械效率。
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本节学习支架
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1.机械效率是否是物理量？若是物理量为什么没有单位？
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关于机械效率以及后面要学习的燃料的燃烧效率和热机效率等，这些均是物理量，但它们是物理学中唯一没有单位的物理量。
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这是因为它们都是由两个相同的物理量通过比值的方法来量度的，而两个相同的物理量在比的过程中单位相互抵消，因此，这些物理量通常用百分率表示。
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2.机械效率与机械功原理是否矛盾？
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机械功原理指使用任何机械都不能省功，或者说动力对机械所做的功，等于机械克服阻力所做的功。
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机械效率指机械所做的有用功与动力对机械所做的总功之比。因此，机械效率总是小于1。但是，在实际使用机械做功时，其总功总是等于有用功与额外功之和，这就是机械功原理。
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可见机械效率和机械功原理，它们反映的是两个物理事实，一个是有用功与总功之比；一个是总功总是等于有用功与额外功之和或者是动力对机械所做的功，等于机械克服一切阻力所做的功。它们有关联并且并不矛盾。
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