4.机械效率 (3)(精品).ppt
机械效率起重机的机械效率一般是40%-50%。抽水机的机械效率一般是60%-80%各种机械的效率各种机械的效率各种机械的效率各种机械的效率思考：思考：生产中，采用多种方法提高机械生产中，采用多种方法提高机械的效率，但总不能达到的效率，但总不能达到100%，为什么？，为什么？（a）一般车床82%-89%（b）皮带转动94%-98%问题：问题：用动滑轮提起重物和直接用手提用动滑轮提起重物和直接用手提起重物相同的高度，所做的功是否相同起重物相同的高度，所做的功是否相同？1、直接用手将钩码提升一定的高度，怎样求拉力做的功？2、用动滑轮将同样的钩码提升同样的高度，怎样求拉力做的功？提示1：怎样测出钩码上升的距离？提示2：怎样测出拉力拉动绳子移动的距离？F1=S1=W1=匀速拉动弹簧秤使钩码升高到某一位置处，匀速拉动弹簧秤使钩码升高到某一位置处，从弹簧秤读出拉力从弹簧秤读出拉力F的数值的数值 钩码上升的高度（h）细绳自由端通过细绳自由端通过的距离（的距离（s s）F2=S2=W2=用动滑轮将同样的钩码提升同样的高度，怎样求拉力做的功？结论：W2W1用动滑轮提升钩码时，拉力做的功可用动滑轮提升钩码时，拉力做的功可以分为几部分？即对哪些物体做了功以分为几部分？即对哪些物体做了功？1、对钩码做了功；对钩码做了功；2、对动滑轮做了功、对动滑轮做了功；3、克服滑轮转动时的、克服滑轮转动时的摩擦阻力做了功。摩擦阻力做了功。我们的目的是提升钩码，所以这一部分功对我们是有用的，叫有用功。有用功。这一部分功，对我们是没有用的，但是却又不得不做，叫额外功。额外功。拉拉力力做做的的功功总功总功总功总功=有用功有用功+额外功额外功机械的三种功机械的三种功机械的三种功机械的三种功要提升G，同时必须将本滑轮也提升。嘿，你要克服本滑轮重力和摩擦而额外做功，否则你不能完成任务。本功无利用价值而又不得不做，是额外功。提升本G是目的，有利用价值，是有用功要实现目的，完成有用功,必须施加本动力F对滑轮做功，是总功小练习小练习:用桶从井中提水的时候，对_做的功是有用功，对_做的功是额外功。如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来的桶带有一些水，这时对桶做的功是_功，对水做的功是_功。水水桶有用额外将沙子从一楼运到三楼，采用图中哪种方法最好？请你计算出每种情况的有用功、额外功和总功分别是多少？（绳子与滑轮间的摩擦忽略不计）WW有有=G G沙沙h=100Nh=100N6m=600J6m=600JW人=G人h=400N6m=2400JW桶=G桶h=20N6m=120JW滑=G滑h=10N6m=60JW袋=G袋h=5N6m=30J(1)W额=W人+W桶=2520JW总=W有+W额=3120J（2）W额=W桶=120JW总=W有+W额=720J（3）W额=W滑+W桶=180JW总=W有+W额=780J（4）W额=W滑+W袋=90JW总=W有+W额=690J机械效率机械效率机械效率机械效率我们总希望，有用功占总功中的份额越大越好1、定义：有用功跟总功的比值，叫做机械效率。机械效率有用功总功3、机械效率常用百分数表示，无单位。起重机起重机的机械效率是的机械效率是60%它表示什么意思？它表示什么意思？使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是是60%60%，也可以说有用功在总功中占有，也可以说有用功在总功中占有60%60%，另外的，另外的4040是额外功是额外功分析：分析：解此题的关键是要注意用动滑轮提起物体时，动力F把绳子末端拉起的距离是物体被提起高度的2倍。已知：G=200N，h=2m,F=120N,s=2h=4m。求：解：W有=Gh=200N2m=400J,W总=F s=120N4m=480J，=W有/W总100%=400J/480J100%83.3%。答：动滑轮的机械效率约是83.3%。例题例题 用一个动滑轮，将200N的物体匀速提升2m高，拉力F为 120N，此动滑轮的机械效率是多少？讨论：讨论：机械的机械效率能不能大于机械的机械效率能不能大于1?为什么为什么?任何机械本身都受到重力作用，相对运动的零件间又存在摩擦，所以，使用任何机械除了做有用使用任何机械除了做有用功之外，都不避免地要做额外功，功之外，都不避免地要做额外功，这时动力做的功就等于有用功加额外功。可见，W有用有用总小于总小于W总总，因此，机械效率总是小于1。实验：测滑轮组的机械效率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。讨论：讨论：为得出滑轮组滑轮组的机械效率，需要求出有用功和总功，为此需要测出哪些物理量？每个量怎样测量？使用弹簧测力计时首先要使用弹簧测力计时首先要做的是什么呢？做的是什么呢？1 1、用弹簧测力计用弹簧测力计测钩码的重力测钩码的重力【实验步骤】分别组装滑轮组分别组装滑轮组2、匀速拉动弹簧秤使钩码升高到某一位置处，从弹簧秤读出拉力F的数值 3、测量钩码上升的高度（h）4、测量细绳自由端通过的距离（s）G/N h/mF/Ns/mW有有/JW总总/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/m F/N s/m W有有/J W总总/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知识小结知识小结知识小结知识小结一、机械的三种功：有用功有利用价值的功。总功动力对机械所做的功。额外功对人们无利用价值而又不得不做的功。二、机械效率：1、定义：有用功与总功的比值。2、公式讨论：动动脑根据生活中你使用的机械，想想：根据生活中你使用的机械，想想：怎样提高机怎样提高机械效率？械效率？结合自己的学习实际，如何提高学习结合自己的学习实际，如何提高学习效率？效率？方法一：减小机械自重方法一：减小机械自重方法二：减小机械间的摩擦力。方法二：减小机械间的摩擦力。1图图为测量滑轮组机械效率的实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，若钩码上升的高高度度为为8cm,则则弹弹簧簧测测力力计计向向上上移移动动_cm,该该滑滑轮组的机械效率为轮组的机械效率为_。（2）若若仅仅增增加加钩钩码码的的个个数数，该该滑滑轮轮组组有有机机械械效效率率将将_（选选填填：“增增大大”、“减减小小”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“测测滑滑轮轮组组机机械械效效率率”的的实实验验中中，用用同同一一滑滑轮轮组进行两次实验，实验数据如下表：组进行两次实验，实验数据如下表：此此实实验验所所用用滑滑轮轮的的个个数数至至少少是是_个个，其其中中动动滑滑轮有轮有_个。个。第第一一次次实实验验测测得得滑滑轮轮组组的的机机械械效效率率为为_，第第二二次次实实验验时时滑滑轮轮组组的的机机械械效效率率_第第一一次次的的机机械效率（选填械效率（选填“大于大于”、“小于小于”或或“等于等于”）次次数数钩码重钩码重/N钩码上升高钩码上升高度度/cm弹簧测力计弹簧测力计示数示数/N弹簧测力计移动弹簧测力计移动距离距离/cm12100.8402551.5203262.5%大于大于3、一个工人用滑轮组提起重200N的货物提高1m，所用的拉力是80N，绳子自由端被拉起5m，求：（1）有用功（2）总功（3）机械效率200J400J50%4.一台起重机将重6000N的建筑材料提升到10m高的楼房上，做的额外功是40000J，则该起重机做的总功是多少？机械效率是多少？总功总功100000J机械效率机械效率60%5、使用下面的滑轮组，用拉力F匀速拉动重物水平移动的距离为L，机械效率等于什么？FGfGL根据机械效率的定义根据机械效率的定义
