《123机械效率》.ppt

三、机械效率三、机械效率第十二章第十二章 简单机械和功简单机械和功功：功：“W”（1）概念：）概念： 力与物体在力的方向上通过的距离的力与物体在力的方向上通过的距离的乘积称为功乘积称为功（2）表达式）表达式：W = Fs（3）做功的两个必要条件：）做功的两个必要条件：a、物体要受到力的作用、物体要受到力的作用b、物体要在力的方向上通过一定的距离、物体要在力的方向上通过一定的距离(4) 没有既省力又省距离的机械，即使用任何没有既省力又省距离的机械，即使用任何机械都不省功。机械都不省功。 我们在利用动滑轮将物我们在利用动滑轮将物体提升到一定的高度时，手体提升到一定的高度时，手拉绳子做了功：拉绳子做了功：Fs，同时，同时动滑轮也拉了物体做了功：动滑轮也拉了物体做了功：Gh，那么，手拉绳子做，那么，手拉绳子做的功与动滑轮对物体做的功的功与动滑轮对物体做的功相等吗？相等吗？ 活动活动 ： 11.7 再探动滑轮再探动滑轮hS1、按右图，将滑轮安装好，用手、按右图，将滑轮安装好，用手通过一只弹簧测力计沿竖直方向匀通过一只弹簧测力计沿竖直方向匀速缓缓拉动重为速缓缓拉动重为G的钩码的钩码2、分别测出拉力、分别测出拉力F，绳子自由端通，绳子自由端通过的距离过的距离S，和钩码上升的距离，和钩码上升的距离h3、改变钩码的数量，重复上述测量、改变钩码的数量，重复上述测量4、将数据填入表中、将数据填入表中“实验数据实验数据”：实验次数实验次数拉力拉力F/N绳子自绳子自由端移由端移动距离动距离S/m钩码重钩码重G/N钩码上钩码上升高度升高度h/mFsGh（1）0.350.20.50.10.070.05（2）0.60.21.00.10.120.1（3）0.850.21.50.10.170.15“想一想想一想”：1、手拉绳子所做的功和动滑轮拉钩码所做的功相等吗？、手拉绳子所做的功和动滑轮拉钩码所做的功相等吗？ 不相等。不相等。FsGh2、为什么、为什么FsGh呢？呢？ 动滑轮的自重和摩擦力的存在动滑轮的自重和摩擦力的存在 我们利用机械来提升重物是我们的目的，所以机械我们利用机械来提升重物是我们的目的，所以机械对重物所做的功是有利用价值的，我们称为有用功。对重物所做的功是有利用价值的，我们称为有用功。1、有用功：、有用功： “W有用有用”机械对物体做的有利用价值的功机械对物体做的有利用价值的功 我们在使用机械来提升重物时，需要克服摩擦做我们在使用机械来提升重物时，需要克服摩擦做功，还要克服机械本身的重力做功，这部分功不是我功，还要克服机械本身的重力做功，这部分功不是我们所想要的，但又不得不做的功，这种功叫做额外功。们所想要的，但又不得不做的功，这种功叫做额外功。2、额外功：、额外功：“W额外额外” 机械克服本身的重力和摩擦力所做的机械克服本身的重力和摩擦力所做的无利用价值的功无利用价值的功3、总功：、总功：“W总总”动力对机械所做的动力对机械所做的功功三者关系：三者关系： W总总= W有用有用 + W额外额外用水桶从井中提水时，所做的有用功是用水桶从井中提水时，所做的有用功是 ，额外功是，额外功是 ，总，总功是功是 ；如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来的桶里带了一些水，有用功是的桶里带了一些水，有用功是 ，额外功是额外功是 ，总功是，总功是 。 克服水的重力做功克服水的重力做功克服桶的重力做功克服桶的重力做功拉力所做的功拉力所做的功克服桶的重力做功克服桶的重力做功克服水的重力做功克服水的重力做功拉力所做的功拉力所做的功4、机械效率：、机械效率：“”（1）概念：）概念： 有用功与总功的比值叫做机械效率有用功与总功的比值叫做机械效率（2）表达式：）表达式： = W有用有用W总总100 % %（3）因为）因为 W有用有用 W总总所以，所以， 1一些机械的机械效率：一些机械的机械效率： 滑轮组：滑轮组：50%70% 起重机：起重机：40%50% 一些机械的机械效率：一些机械的机械效率： 抽水机：抽水机：60%80% 柴油机：柴油机： 28%40% 使用起重机提升重物时所做的有用功跟使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是总功的比值是60%60%，也可以说有用功在总，也可以说有用功在总功中占有功中占有60%60%，另外的，另外的4040是额外功是额外功起重机的起重机的机械效率机械效率是是60%60%，它表示什它表示什么意思？么意思？ 1.1.通过一动滑轮用通过一动滑轮用60 60 牛的拉力提起重为牛的拉力提起重为100100牛牛的重物，使重物提高的重物，使重物提高2 2米。（不考虑绳重及摩擦）米。（不考虑绳重及摩擦）(1)(1)动滑轮的重力为多少动滑轮的重力为多少? ?(2)(2)拉力做的多少功拉力做的多少功W W总总？(3)(3)手直接提起做功手直接提起做功W W有用有用为多少？机械效率为多少？机械效率? ?(3)W(3)W有用有用=Gh=Gh=100N=100N2m=200J2m=200JW W总总=FS=60N=FS=60N4m=240J4m=240JF(2)S=2h=2(2)S=2h=22m=4m2m=4m解解:(1).:(1).根据根据 F= F= 得得:) )G G( (G G2 21 1动动物物G动=2FG物120N100N20N8 83 3. .3 33 3% %1 10 00 0% %2 24 40 0J J2 20 00 0J J1 10 00 0% %W WW W总总有有 2.2.某人用如图所示的滑轮组提升某人用如图所示的滑轮组提升20002000牛的牛的重物，使用的拉力是重物，使用的拉力是800800牛，绳子自由端被拉牛，绳子自由端被拉下下4 4米。米。（1 1）这个人做的总功是多少焦？）这个人做的总功是多少焦？（2 2）有用功是多少焦？）有用功是多少焦？（3 3）额外功是多少焦？）额外功是多少焦？（4 4）这个滑轮组的机械效率是多少？）这个滑轮组的机械效率是多少？FGJJFSW32004800) 1 ( :总解JJnSGGhW2000442000)2(有用JJWWW1200)20003200() 3(有用总额外%5.62%100625.0%10032002000)4(总有用WW3.3.在下图中，物体在下图中，物体A A在地面匀速运动，对面对在地面匀速运动，对面对A A的的摩擦力是摩擦力是8N8N，A A物体的重力是物体的重力是9N9N，弹簧测力计示，弹簧测力计示数是数是F=5NF=5N，求滑轮组的机械效率？，求滑轮组的机械效率？解：解：80%80%5 52 28 8nFnFf fnSnSF FS Sf fW WW W总总有用有用总结：总结：水平拉动时：水平拉动时：n nF Ff f竖直拉动时：竖直拉动时：nFnFG GF 1 1、建筑工地上，起重机几分钟内就能把所需、建筑工地上，起重机几分钟内就能把所需的砖块运到楼顶，若人直接用滑轮组来提升相的砖块运到楼顶，若人直接用滑轮组来提升相同数量的砖块则需要几个小时，其原因是（同数量的砖块则需要几个小时，其原因是（ ）A.A.起重机的功率大，做功多起重机的功率大，做功多B.B.起重机的机械效率高，做功慢起重机的机械效率高，做功慢C.C.起重机的功率大，做功快起重机的功率大，做功快D.D.起重机的机械效率高，做功多起重机的机械效率高，做功多C反馈练习反馈练习 2. 2.为了提高机械效率，下列各种措施为了提高机械效率，下列各种措施中有效的是（）中有效的是（）A A有用功一定，增大总功有用功一定，增大总功B B总功一定，增大额外功总功一定，增大额外功C C有用功一定，减小额外功有用功一定，减小额外功D D额外功一定，减小总功额外功一定，减小总功C3. 工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上，如图所示，汽车车厢底板高度上，如图所示，汽车车厢底板高度h=1.5m，斜面长度斜面长度s3m，现用力，现用力F沿着斜面把重力沿着斜面把重力G=1800N的重物匀速拉到车上，若不计摩的重物匀速拉到车上，若不计摩擦，拉力擦，拉力F为为_N；若实际拉力；若实际拉力F1200N，则该斜面的机械效率，则该斜面的机械效率 是是 % 900754.4.利用如图所示的滑轮组，在利用如图所示的滑轮组，在F=80NF=80N的拉力作用下的拉力作用下, ,将一个重为将一个重为180N180N的物体匀速举高的物体匀速举高1m1m，绳重、摩擦，绳重、摩擦不计。求不计。求: :（1 1）W W总总= =？（？（2 2）W W有用有用= =？ (3) W(3) W额额外外=? (4)=? (5) G=? (4)=? (5) G动动=?=?GF.答案答案: (1) W总总= 240J; (2) W有用有用= 180J; (3) W额外额外= 60J; (4) = 75; (5) G G动动=60N=60N。机械效率的定义机械效率的定义 ： 有用功跟总功的比值有用功跟总功的比值小结：小结： 额有总WWW总有WW有用功有用功 ：对人们有用的功：对人们有用的功有用W额外功额外功 ：人们不需要但又不：人们不需要但又不 得不做的功得不做的功额W总功总功 ：有用功与额外功的总和：有用功与额外功的总和总W 公式公式：所以 永远小于1 如何提高机械效率总有WW100 %