11.3《如何提高机械效率.pptx
通过一动滑轮用通过一动滑轮用60 N60 N的拉力提起重为的拉力提起重为100N100N的的重物，使重物提高重物，使重物提高2m2m。（1 1）拉力做多少功？）拉力做多少功？（2 2）如用手直接提起做功多少？）如用手直接提起做功多少？W W直接直接=Gh=100N2m=200J=Gh=100N2m=200JW W用机械用机械=FS=60N4m=240J=FS=60N4m=240J为什么利用实际机械做的功大于不用机械直接用手为什么利用实际机械做的功大于不用机械直接用手做的功呢做的功呢？F F解：拉力移动的距离解：拉力移动的距离:S=2h=22m=4m:S=2h=22m=4m第1页/共26页活动1分析有用功与额外功定义:有价值的功，叫做有用功，记作W有；无利用价值而又不得不做的功，叫做额外功，记作W额。1、滑轮组、滑轮组（1）有用功：克服物体重力做功）有用功：克服物体重力做功（2）额外功：克服动滑轮重力、绳子重力和绳子与滑轮间的摩擦做功。）额外功：克服动滑轮重力、绳子重力和绳子与滑轮间的摩擦做功。2、挖掘机、挖掘机（1）有用功：克服泥土重力做功）有用功：克服泥土重力做功（2）克服机械重力（包括抓斗、机臂重等）和零件间的摩擦做功）克服机械重力（包括抓斗、机臂重等）和零件间的摩擦做功总功等于有用功与额外功之和，即W总W有+W额。注意：由于额外功的存在，即注意：由于额外功的存在，即W额额0 0，因此，总功必定大于有用功。，因此，总功必定大于有用功。第2页/共26页用水桶从井中提水时，所做的有用功是 ，额外功是 ，总功是 ；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 ，额外功是 ，总功是 。克服水的重力做功克服桶的重力做功拉力所做的功克服桶的重力做功克服水的重力做功拉力所做的功第3页/共26页要提升G，同时必须将本滑轮也提升。这时要克服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。提升重物G是目的，有利用价值，是有用功要实现目的，完成有用功,必须施加动力F对滑轮做功，是总功第4页/共26页机械的三种功机械的三种功机械的三种功机械的三种功GF克服动滑轮重力和摩擦做功，是额外功。W有用=G hW总=F.S第5页/共26页一、三种功一、三种功1、有用功（W有）：对人们有用的功。W有Gh提升物体2、额外功（W额）：人们不需要但又不 得不做的功。3、总功（W总）：有用功与额外功的总和 W总FS-（运用机械时动力F所做的功）4、三者关系：W总 W有 W额第6页/共26页练习1、利用如图所示的滑轮组，、利用如图所示的滑轮组，在在F=80NF=80N的拉力作用下的拉力作用下,将一个重将一个重为为180N180N的物体匀速举高的物体匀速举高1m1m，绳重、，绳重、摩擦不计。摩擦不计。求求:（1）W W有用有用=？（2）W总=？(3)W(3)W额外额外=?=?GF.第7页/共26页练习1、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、摩擦不计。，绳重、摩擦不计。求求:解解:（1 1）W W有用有用=G=G.h=180N X 1m=180Jh=180N X 1m=180J（2）s=h x 3=1m x 3=3ms=h x 3=1m x 3=3m W总=Fs=80N x 3m=240J(3)W(3)W额外额外=W总-W用有=240J-180J =60J答：。答：。GF.第8页/共26页请计算出有用功、额外功和总功分别是多少？第9页/共26页请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。用用哪哪种种方方法法好好？第10页/共26页1 12 23 31 12 23 3请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。W有G物h100牛6米600焦W额Gh420牛6米2520焦W总 3120焦W有G物h100牛6米600焦W额Gh30牛6米180焦W总 780焦W有G物h100牛6米600焦W额Gh15牛6米90焦W总 690焦第11页/共26页机械效率有用功与总功的比值，叫机械效率 因为额外功的存在，有用功总小于总功，所以机械效率总因为额外功的存在，有用功总小于总功，所以机械效率总小于小于1（1）。）。思考机械效率会大于吗？为什么？公式：（机械效率一般用百分数表示，没有单位）功率表示做功的快慢功率表示做功的快慢,机械效率表示机械做功的有效程度机械效率表示机械做功的有效程度,即即有用功占总功的比例有用功占总功的比例,两者没有必然的联系两者没有必然的联系,所以所以”功率大则机械功率大则机械效率就高效率就高”的说法是完全错误的。的说法是完全错误的。第12页/共26页 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？一些机械的机械效率：一些机械的机械效率：第13页/共26页在常见的一些简单机械中，如滑轮组、斜面等，它在常见的一些简单机械中，如滑轮组、斜面等，它们在工作中，有用功是哪些们在工作中，有用功是哪些?额外功去了哪里额外功去了哪里?F s h Fhs斜面的额外功：W额f S斜面的有用功:W有=Gh斜面的总功:W总=FS(动)滑轮组的额外功：W额G动 h(动)滑轮组的有用功：W有=Gh(动)滑轮组的总功：W总=FS第14页/共26页【实验目的】1学习安装滑轮组。2学习测滑轮组的机械效率。3分析得出影响滑轮组机械效率的因素。【实验原理】第15页/共26页第16页/共26页讨论：讨论：为得出滑轮组的机械效率，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？刻度尺、钩码、弹簧秤、滑轮组两个、铁架台、长约2m的细绳。实验器材：第17页/共26页G1=G2，F1=F2，重物上升高度相同，比较两拉力所做的功W1 W2及两滑轮的机械效率1 1 2 2。第18页/共26页如何提高机械效率如何提高机械效率:第19页/共26页滑轮组提高重物时滑轮组提高重物时:W有有 G物物 hW总总 F S S=n h第20页/共26页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拉拉 S拉=n S物第21页/共26页请你判断：下面说法中是否正确下面说法中是否正确？1有用功越多，机械效率越高（）2额外功越少，机械效率越高（）3物体做功越慢，机械效率越低（）4做总功越多，机械效率越低（）5做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高（）6做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高（）7机械效率越高，越省力（）第22页/共26页练习2、小明用100N的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下2m，杠杆的另一端将320N的重物提高了，(1)他做的有用功是多少？(2)总功是多少？(3)杠杆的机械效率是多少？第23页/共26页一人用滑轮组提升一人用滑轮组提升2000N的货物，的货物，所用拉力所用拉力600N，绳子自由，绳子自由 端拉端拉下下4m，不考虑绳重和摩擦，求：，不考虑绳重和摩擦，求：(1)克服货物重力做的功克服货物重力做的功(2)拉力做的功拉力做的功(3)机械效率；机械效率；(4)若用此滑轮组提升若用此滑轮组提升3200N的货的货物，所需拉力为多少物，所需拉力为多少?机械效率机械效率为多少？为多少？第24页/共26页物体重150N，物体与水平地面的滑动摩擦力为30N，滑轮组的机械效率为80%，求物体向 左匀速运动时绳的自由端的拉力是多大？第25页/共26页感谢您的观看！第26页/共26页
