机械效率ppt课件.ppt

第十二章第十二章 第节第节 机械效率机械效率 直接提升物体做功，与使用机械提升物体做直接提升物体做功，与使用机械提升物体做功相同吗？功相同吗？提出问题：提出问题：提出问题提出问题G/Nh/mW直/JF/Ns/mW机/J20.10.21.20.20.24结论：使用动滑轮比直接提升物体不省功。结论：使用动滑轮比直接提升物体不省功。推论：使用任何机械不省功。推论：使用任何机械不省功。 实实 验验概概 念念G/Nh/mW直/JF/Ns/mW机/J20.10.21.20.20.24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 由于机械自重和摩擦等因素影响，由于机械自重和摩擦等因素影响， 有用功：有用功：为了达到目的人们必须做的对为了达到目的人们必须做的对人们有用的功人们有用的功总功：总功：有用功与额外功的总和，有用功与额外功的总和， 。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你会选哪种方法呢？你会选哪种方法呢？想想议议想想议议123123对沙子做功对沙子做功对桶做功对桶做功克服重力做功克服重力做功对沙子做功对沙子做功对桶做功对桶做功对滑轮做功对滑轮做功对沙子做功对沙子做功对口袋做功对口袋做功对滑轮做功对滑轮做功600J2520J600J180J600J90J请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。3120J780J690J(W有有)(W额额)(W有有)(W有有)(W额额) (W额额)120J2400J120J60J30J60J123123对沙子做功对沙子做功对桶做功对桶做功克服重力做功克服重力做功对沙子做功对沙子做功对桶做功对桶做功对滑轮做功对滑轮做功对沙子做功对沙子做功对口袋做功对口袋做功对滑轮做功对滑轮做功600J2520J600J180J600J90J3120J780J690J19%77%87% 在使用机械工作时，有用功在总功中所占在使用机械工作时，有用功在总功中所占份额越多越好。它反映了机械的一种性能，物份额越多越好。它反映了机械的一种性能，物理学中表示为机械效率。理学中表示为机械效率。二、机械效率：二、机械效率：1定义：有用功跟总功的比值。定义：有用功跟总功的比值。2公式：公式：WW 有有总总3用百分数表示。总小于用百分数表示。总小于1。机械效率分析： （1）因为有用功总小于总功， 所以机械效率总小于1。 （2）机械效率通常用百分数来表示。 例如：起重机的机械效率：40-50%滑轮组的机械效率：50-70%抽水机的机械效率：60-80%起重机的机械效率一般为起重机的机械效率一般为40-5040-50滑轮组的机械效率一般为滑轮组的机械效率一般为50-70抽水机的机械效率为抽水机的机械效率为60-80 提高机械效率,更充分的发挥设备的作用,有着重要的经济意义 该如何提高机械效率呢该如何提高机械效率呢如何提高机械效率 ？尽量减少额外功：采用减轻机械本身的质量和加润滑油减少摩擦的方法 当额外功一定时，增加有用功（增加所提物体的重力）二、测滑轮组的机械效率：二、测滑轮组的机械效率：WGhWFs 有有总总F 实验原理实验原理 实验器材实验器材 注意事项注意事项 弹簧测力计、刻度尺弹簧测力计、刻度尺、铁架台、滑轮、细线、钩码。铁架台、滑轮、细线、钩码。竖直竖直向上，向上，缓慢缓慢拉动测力计。拉动测力计。G/Nh/mF/Ns/mW有/JW总/J123F实验实验1保持动滑轮重一定，改变钩码重力。保持动滑轮重一定，改变钩码重力。结论：结论： 动滑轮重动滑轮重一定一定, ,物重物重越大越大，机械效率，机械效率越高越高。 G/Nh/mF/Ns/mW有/JW总/J122.2.条件：物重一定条件：物重一定实验实验2保持钩码重力一定，改变动滑轮重。保持钩码重力一定，改变动滑轮重。结论：结论： 物重物重一定，动滑轮一定，动滑轮越重越重，机械效率，机械效率低低。FF 5.5.如何提高机械效率：如何提高机械效率：（1 1）_（2 2）_ _ _改进结构，使它更合理、更轻巧改进结构，使它更合理、更轻巧经常保养，定时润滑，使机械处于良好的经常保养，定时润滑，使机械处于良好的运转状态运转状态6 6、以滑轮组为例，说说如何提高机械械效率、以滑轮组为例，说说如何提高机械械效率减小滑轮的自重，加润滑油，减小滑轮的自重，加润滑油，增加所提物体的重力增加所提物体的重力.GF探究探究 斜面的机械效率斜面的机械效率1、提出猜想：、提出猜想：斜面的斜面的机械效率机械效率可能和可能和 有有关。关。2、参考器材：、参考器材：长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺3、探究过程：、探究过程：组装器材组装器材进行实验进行实验 斜面的倾斜程度斜面的倾斜程度分析数据，得到结论分析数据，得到结论实验装置：实验装置：FSh4 4、记录表格：、记录表格：斜面倾斜面倾斜程度斜程度木块重量木块重量 G/N斜面高度斜面高度 h/m拉力拉力F/N斜面长斜面长 s/m有用功有用功 W有有/J总功总功W总总/J机械效率机械效率 较缓较缓较陡较陡很陡很陡结论：结论：斜面越陡，越不省力，机械效率越高。斜面越陡，越不省力，机械效率越高。理论推导理论推导:SinFGFSGhWW总有SinFGFSGhWW总有与斜面的光滑程度有关与斜面的光滑程度有关影响斜面机械效率的因素影响斜面机械效率的因素有两点有两点斜面的坡度斜面的坡度斜面的光滑程度斜面的光滑程度斜面越陡斜面越陡,机械效率越高机械效率越高斜面越光滑斜面越光滑,机械效率越高机械效率越高滑轮组提高重物时滑轮组提高重物时: :W有用有用 G物物 hW总总 F s S= n h想一想：滑轮组水平放置时，怎样？滑轮组水平拉动物体时滑轮组水平拉动物体时: :W有用有用 f s物物W总总 F s绳绳 S绳绳= ns物物2如图，忽略绳重和摩擦，用拉力如图，忽略绳重和摩擦，用拉力F拉着拉着10 N的重物匀速上升，绳子自由的重物匀速上升，绳子自由端移动端移动1 m，动滑轮重力，动滑轮重力2 N，求：（求：（1）拉力）拉力F；（2）物体上升的距离；）物体上升的距离；（3）有用功，总功，机械效率。）有用功，总功，机械效率。 练一练练一练GFGF1、使用下面的两个滑轮组，提升相同的重物，提、使用下面的两个滑轮组，提升相同的重物，提升相同的高度，哪个机械效率大？升相同的高度，哪个机械效率大？动滑轮个数较少，动滑轮个数较少，自重轻，绳子股数自重轻，绳子股数少，摩擦也小，额少，摩擦也小，额外功较少外功较少动滑轮个数动滑轮个数较多，绳子较多，绳子股数多，额股数多，额外功较多外功较多将相同重物提升相同将相同重物提升相同高度，做有用功相同高度，做有用功相同检测练习检测练习故左边的机械效率大故左边的机械效率大1图为测量滑轮组机械效率的实图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重验装置，钩码总重6 N。 （1）实验时要竖直向上）实验时要竖直向上_拉动弹簧测力计，由图可知拉力拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为大小为_N，若钩码上升的，若钩码上升的高度为高度为8cm,则弹簧测力计向上移动则弹簧测力计向上移动_cm,该滑该滑轮组的机械效率为轮组的机械效率为_。（2）若仅增加钩码的个数，该滑轮组有机械效率）若仅增加钩码的个数，该滑轮组有机械效率将将_（选填：（选填：“增大增大”、“减小减小”或或“不不变变”）缓慢缓慢2.42483.3%增大增大 练一练练一练2在在“测滑轮组机械效率测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑的实验中，用同一滑轮组进行两次实验，实验数据如下表：轮组进行两次实验，实验数据如下表： 此实验所用滑轮的个数至少是此实验所用滑轮的个数至少是_个，其中动滑个，其中动滑轮有轮有_个。个。第一次实验测得滑轮组的机械效率为第一次实验测得滑轮组的机械效率为_，第二次实验时滑轮组的机械效率第二次实验时滑轮组的机械效率_第一次的机第一次的机械效率（选填械效率（选填“大于大于”、“小于小于”或或“等于等于”）次数钩码重/N钩码上升高度/cm弹簧测力计示数/N弹簧测力计移动距离/cm12100.8402551.5203262.5%大于大于7.在在“测定动滑轮机械效率测定动滑轮机械效率”的实验中，用同一滑轮进的实验中，用同一滑轮进行了两次实验，实验数据如下：行了两次实验，实验数据如下： 实验中应实验中应 拉弹簧测力计拉弹簧测力计 第一次实验测得滑轮组的机械效率为第一次实验测得滑轮组的机械效率为_；第二次实验时滑轮组的机械效率第二次实验时滑轮组的机械效率 (选填选填“大于大于”、“小小于于”或或“等于等于”）第一次实验时的机械效率）第一次实验时的机械效率 若不计摩擦，该动滑轮的重为若不计摩擦，该动滑轮的重为_。实验次数钩码重G/N钩码上升高度h/cm测力计示数F/N测力计移动距离s/cm12101.5202553.010匀速匀速66.7%大于大于1N