133 如何提高机械效率.ppt

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1、上节课，我们学习了功率，大家思考一下，从哪几个方面来学习功率的？,1、4月23日，南宁市某商场举行首届跑楼梯比赛，共有500多名选手参加。若要比较参赛者的功率大小，需测出的物理量是A登楼所用的时间 B参赛者的体重，所登楼层的高度C参赛者的体重，所登楼层的高度以及登楼所用的时间D参赛者的体重，所登楼层的高度，登楼所用的时间以及参赛者通过的路程2、甲、乙两个集装箱质量相同，用起重机将甲集装箱以0.5m/s的速度提升10m。再将乙集装箱以1m/s的速度提升到相同的高度，那么起重机 （ ）A第一次做功多，功率大 B第二次做功多，功率大 C两次做功一样多，功率一样大 D两次做功一样多，第二次功率大,3、

2、正常人的心脏推动血液流动的功率约为1.5W，那么在一天时间内心脏做功约 J。这些功可把一个质量为60kg的人匀速提高 m。（g取10N/kg）4、体重相同的甲、乙两同学，同时开始登山，甲同学先到山顶，乙同学后到山顶，则 （ ） A甲同学比乙同学做的功多，甲同学比乙同学的功率大 B甲同学比乙同学做的功少，甲同学比乙同学的功率大C甲同学与乙同学做的功相等，他们的功率也相等 D甲同学与乙同学做的功相等，甲同学比乙同学的功率大,在这三幅图中，人们的目的是什么？,活动,分析有用功与额外功,（a）用滑轮组提起重物,有用功：克服重物重力所做的功。即：W有 = Gh,一、什么是有用功与额外功,额外功（无用功）

3、：克服动滑轮和绳子重力所做的功，还有克服摩擦力所做的功。,（b）利用挖掘机搬运泥土,有用功：克服泥土重力所做的功。 即：W有 = Gh。,额外功（无用功）：克服抓斗和机臂重力所做的功，还有克服摩擦力所做的功。,提水,为达到我们目的而做的功；,对我们没用但又不得不做的功；,有用功与额外功的总和。,分析下列事例中的有用功、额外功、总功。不考虑绳重和摩擦。,捞桶,背书,G水h,G桶h,G书h,G桶h,G水h,(G包+G人)h,=,分析利用机械做功时的有用功、额外功、总功。,机械,功,目的,W有用,W总,W额外,提钩码,提沙,提木箱,拉木块,G码h,G沙h,G箱h,f S木,Fs,Fs,FL,Fs,的

4、原因,克服杠杆重和摩擦,克服动滑轮重、桶重和摩擦,克服摩擦,fL,克服绳子和轴间摩擦,从表中你发现W有用和W总的计算有什么规律？,在使用机械时，人们总希望能量的利用率大一些，即：有用功在总功中所占的比例大一些。,200J,800J,10J,90J,甲,乙,有用功,额外功,二、什么是机械效率,如果我把这个比例叫做机械效率，那么机械效率等于什么？,表达式：,机械效率：有用功跟总功的比值,理解：a:常用百分数表示； b: 小于100%； c: 没有单位。,思考： 机械效率的单位是什么？答：机械效率是一个比值，没有单位 机械效率能不能等于1？ 答：不能。因为使用机械总有额外功 机械效率低，则说明这机械

5、做功少，对吗？ 答：不对 。说明有用功在总功中所占的比例小。,功率与机械效率的区别,1 功率是指物体在单位时间内所做的功，即功率是表示做功快慢的物理量。2 有用功在总功中所占的比例叫机械效率 3 功率和机械效率是描述机械的两种不同性能，两者间没有必然联系。,活动,测算滑轮组的机械效率,例1：通过一动滑轮用50 牛的拉力提起重为80牛的重物，使重物提高2米。（1）拉力做多少功？（2）如用手直接提起做功多少？,W手提=Gh=80N2m=160J,W拉力=Fs=50N4m=200J,机械效率呢？,绳子自由端通过的距离s=2h=22m=4m,总功,有用功,解：,80%,例2：某人用F=100N的力把木

6、箱从斜面底端沿斜面推到2m高处，斜面长4m，如图所示。这个人做了多少功？,2m,F=100N,4m,解： W =F s =100N4m =400J 答： 这个人做了400J的功。,如果要求有用功，则要知什么？,假设木箱重150N，则有用功和机械效率各是多少？,总功,1804年特雷维辛克发明的蒸汽机车蒸汽机的效率通常只有6%15%,你认为可以从哪些方面提高机械效率？,1、有用功相同时，减少额外功2、额外功相同时，增加有用功,一是减轻机械自重,二是减小摩擦,途径,减小额外功的方法,有用功:有利用价值的功.,总 功:动力对机械做的功.,额外功:对人们没有利用价值而又不 得不做的功.,定 义：有用功跟

7、总功的比值.,一、三功,二、机械效率（）,小 结,三功的关系,1.,滑轮组机械效率计算,1、如图所示，用滑轮组把重为270N的货物匀速提到1m高的楼上，所用拉力100N，则有用功、总功和滑轮组的机械效率分别是多少？,解：,W有用=F物h=G物h=270N1m=270J,起重机匀速提升重物所用的力F物等于物体所受的重力G物,G物,F物,W总=FS=Fnh=100N31m=300J,S,h,滑轮组机械效率计算,2、用如图的滑轮组水平地拉动物体已知物重为1000N，物体与地面间的摩擦力是240N，当绳端的拉力是100N物体移动了4m时。求：有用功、总功和滑轮组的机械效率分别是多少？,解：,F物,f=

8、100N,起重机匀速拉动重物所用的力F物等于物体所受的摩擦力f,W有用=F物S物=fS物=240N4m=960J,W总=FS绳=F nS物=100N34m=1200J,S绳,S物,斜面机械效率的计算：,如图所示，斜面高为1m，长为3m，工人用400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子推到车上,求：（1）在这过程中推力做的有用功；（2）在这过程中推力做的总功； （3）斜面的机械效率。,解：,G物,F物,工人匀速提升重物所用的力F物等于物体所受的重力G物,W有用=F物S物=G物h=840N1m=840J,W总=FS=FL=400N3m=1200J,F拉,h,L,这节课你学到了什么：,W有用,W总,

9、直接对物体所做的功,动力（人所出的力）所做的功,W有用=F物S物,W总=FS,F物,S物,S,F物,S物,S,F物,h,F拉,L,这节课你学到了什么：,F物,S物,S,F物,S物,S,F物,h,F拉,L,（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）利用现代科学技术，机械效率可以等于1 （ ）（8）有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高（ ）,1.判断：下面说法中是否正确,巩固练习,2

10、：如图所示，用滑轮组把重为80N的物体匀速提起。(1)在不计绳重、动滑轮重和摩擦的情况下，拉力F的大小是 N；(2)若实际的拉力为50N，匀速将物体提高4m，则拉力所做的功是 J，滑轮组的机械效率是 。,竖直放置的滑轮组,40,400,80%,水平放置的滑轮组,3：如图所示，滑轮组自重及摩擦不计。物体A重300N，在F4N的拉力作用下，物体以5m/s的速度匀速运动。则物体在运动过程中受的阻力是 N；5s内滑轮组对物体A做的功是 J；拉力F的功率为 W。,12,300,60,斜面,4：斜面也是一种简单机械。如图所示，已知斜面上木箱的质量m=40kg，人对木箱的拉力F=75 N，斜面长s=4 m，

11、斜面高h=O5 m。求：木箱受到的重力(g取10 Nkg)；斜面的机械效率。,解：,（1）G=mg=40kg10 Nkg=400N,1.一物体质量为18kg，其所受重力为 N如图所示，小明用定滑轮将该物体在4s内匀速提高2m所用拉力为200N此过程中，小明做的有用功是_ J，定滑轮的机械效率是 ，(取g10N/kg),180,360,90,达标练习,2.用一个动滑轮把500N的重物 提高1m，所用的拉力是300N， 在此过程中有用功为多少？总功为多少？动滑轮的机械效率为多少？,答案: (1) W总= 240J;,(2) W有用= 180J;,(3) W额外= 60J;,(4) = 75;,(5

12、) G动=60N。,4.如图，用滑轮组匀速提起一个重为350N的物体， 物体在10s内上升了1m，人拉绳子的力为250N。 （不计绳重和摩擦）。求： （1）人拉绳子做功的功率； （2）动滑轮重； （3）滑轮组的机械效率； （4）若用此滑轮提升450N的重物， 该滑轮组的机械效率又为多大？,5.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0.5m，他做的有用功是多少？总功是多少？杠杆的机械效率是多少？,6.如图所示，规格完全相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组，分别提升重为G1和G2的两个物体，不考虑绳重及摩擦，比较它们的省力情况和机械效率。A.若G1=G2，则 F1F2，甲的机械效率高C.若G1F2，甲、乙的机械效率相同D .若G1G2，则 F1F2，乙的机械效率高,答案：D,8.如图所示，A物体在水平地面上做匀速直线运动，已知绕过动滑轮的弹簧测力计上的示数为12N，滑轮的机械效率为75求A物体所到地面摩擦力大小？,答案：18N,7.在下图中，物体A在地面匀速运动，地面对A的摩擦力是8N，A物体的重力是9N，弹簧测力计示数是F=5N，求滑轮组的机械效率？,答案:80 ,本节我们学习了哪些内容？,