第十二章第三节机械效率课件.ppt

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1、知知 识识 回回 顾顾2 2、功的计算式是什么？、功的计算式是什么？1、什么是功？、什么是功？第十二章第十二章 第节第节 机械效率机械效率概概 念念G/Nh/mW直直/JF/Ns/mW机机/J20.10.21.20.20.24额外功：由于机械自重和摩擦等因素影响，额外功：由于机械自重和摩擦等因素影响， 而不得不做的功（无用付出）。而不得不做的功（无用付出）。有用功：直接对物体所做的功（工作目有用功：直接对物体所做的功（工作目的）。的）。总功：利用机械所做的功（实际付出）。总功：利用机械所做的功（实际付出）。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

2、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

3、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

4、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。一、机械效率：一、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%某起重机的机械效率某起重机的机械效率70%70%，它表示什么意思？它表示什么意思？使

5、用起重机提升重物时所做的使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是有用功跟总功的比值是70%70%。判断：判断：下面说法中是否正确下面说法中是否正确1. 做功多的机械，机械效率高做功多的机械，机械效率高2做总功越多，机械效率越低做总功越多，机械效率越低3做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高4做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高5用不同的滑轮组，做的有用功相同时，机械效率一用不同的滑轮组，做的有用功相同时，机械效率一定相同定相同6因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于因为有用功总小于总功，所以机械效率总

6、小于17做的额外功一定时，总功越少，机械效率越高做的额外功一定时，总功越少，机械效率越高8有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高9. 机械效率高的机械省功机械效率高的机械省功10.机械效率高的机械有用功占总功比值大机械效率高的机械有用功占总功比值大1关于机械效率的说法中正确的是关于机械效率的说法中正确的是 （ ） A越省力的机械，效率越高越省力的机械，效率越高 B做有用功越多的机械，效率越高做有用功越多的机械，效率越高 C做相同的功，额外功的值越小，效率越高做相同的功，额外功的值越小，效率越高 D做功越快的机械，效率越高做功越快的机械，效率越高C 练一

7、练练一练练习练习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的的拉力作用下拉力作用下, ,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: :（1 1）W W总总= =？ （2 2）W W有用有用= =？ (3) W(3) W额外额外=? =? (4)=? (4)=? (5) G (5) G动动=?=?GF. 如图所示的滑轮组匀速提升物体已知物重G=240牛，手的拉力F=100牛，手上升距离为30厘米,则有用功为多少焦耳?该滑轮组的机械效率为多少?G解:因为h= S=10cm=0.1m13W有=Gh

8、=240 N0.1m=24J W总=FS=100 N0.3m=30J = = 100%=80% W有W总24J30J F关于关于机械效率机械效率的的三类三类计算计算 1 1 杠杆杠杆 2 2滑轮滑轮 竖直拉物体竖直拉物体 水平拉物体水平拉物体 3 3斜面斜面1 1杠杆杠杆=W有用有用100W总总=G物物h上升上升F F拉拉S S绳子绳子100相似相似三角形三角形S/h = L动动/L阻阻=G物物L阻阻F F拉拉L L动动1002 2 滑轮滑轮竖直拉动物体竖直拉动物体=W有用有用W总总100=G物物h上升上升F F拉拉S S绳子绳子100=G物物h上升上升F F拉拉nhnh上升上升100=W有用

9、有用W总总100=W有用有用100W有用有用+W额外额外=G物物h100G物物h+G动动h水平水平拉动物体拉动物体=W有用有用W总总100=f摩擦摩擦h移动移动F F拉拉S S绳子绳子100=F F拉拉nhnh移动移动f摩擦摩擦h移动移动100=W有用有用W总总100=F钩子钩子h移动移动F F拉拉S S绳子绳子=(G物物 F浮浮) h移动移动F F拉拉S S绳子绳子1001003 斜面理想，理想，不不计计摩擦力摩擦力：W总总 = FL W有用有用 = Gh=2 2、实际，、实际，考虑摩擦力考虑摩擦力：W总 = FLW有用= GhW额外 = fL=W有用有用W总总100=G物物h上升上升F F

10、拉拉L L100=G物物h上升上升GhGh+ +fLfL100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/

11、N h/mF/N s/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 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

12、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.GFGFGF1、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

13、外功较多将将相同重物提升相同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”

14、、“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

15、力计弹簧测力计示数示数/N弹簧测力计移弹簧测力计移动距离动距离/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_

16、。实验实验次数次数钩码重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 如图所示的滑轮组匀速提升物体已知物重G=240牛，手的拉力F=100牛，手上升距离为30厘米,则有用功为多少焦耳?该滑轮组的机械效率为多少?G解:因为h= S=10cm=0.1m13W有=Gh=240 N0.1m=24J W总=FS=100 N0.3m=30J = = 100%=80% W有W总24J30J F一台起重机将重一台起重机将重36003600N N的货物提高的货物提高4 4m m。如如果额外功是果额外功是96009600J J，起

17、重机做的有用功是起重机做的有用功是多少？总功是多少？机械效率是多少？多少？总功是多少？机械效率是多少？1、现实中,关于机械效率，以下说法正确的是：D、省力越多的机械，机械效率越高。C、做功越多的机械，机械效率越高；B、单位时间里做功越多的机械， 机械效率越高；A、机械效率总小于1；2、为了提高滑轮组的机械效率，以下 做法中正确的是：（ ）C、增加承担物重的绳子股数；B、以较慢的速度匀速提升重物；A、以较快的速度匀速提升重物；D、把滑轮做得更轻巧，减小滑轮在 转动过程中的摩擦；3、某同学用动力臂是阻力臂2倍的杠杆将重400N的三种石头抬高20cm,手向下压的力是220N,手下降的高度是_cm,人

18、做的功是_J,有用功是_J,这根杠杆的机械效率是_.40888090.9%4、用一动滑轮将重用一动滑轮将重200N的砂子提到的砂子提到9m高的高的脚手架上，所用力是脚手架上，所用力是120N，求有用功、总功机求有用功、总功机械效率各是多少？械效率各是多少？J1800m9N200hGW有%3 .83J2160J1800J2160m18N120总有总WWsFW解：解：练习练习2、小明用、小明用100N的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下2m，杠杆的另一端将，杠杆的另一端将320N的重物提高了的重物提高了0.5m，(1)他做的有用功是多少？他做的有用功是多少？(2)总功是多少

19、？总功是多少？(3)杠杆的机械效率是多少？杠杆的机械效率是多少？ 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2000牛牛的重物，使用的拉力是的重物，使用的拉力是800牛，绳子自牛，绳子自由端被拉下由端被拉下4米。米。（1）这个人做的总功是多少焦？）这个人做的总功是多少焦？（2）有用功是多少焦？）有用功是多少焦？（3）额外功是多少焦？）额外功是多少焦？（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？FG2 2用如图所示滑轮组拉着一重为用如图所示滑轮组拉着一重为100100牛的物牛的物体体A A沿水平面做匀速运动，所用拉力沿水平面做匀速运动，所用拉力F F的大小的大小为为4040牛牛（1 1）不计轮和绳的重力以及摩擦，求：物）不计轮和绳的重力以及摩擦，求：物体体A A所受的摩擦力所受的摩擦力（2 2）若滑轮组的机械效率为）若滑轮组的机械效率为80%80%，求：物体，求：物体A A所受的摩擦力所受的摩擦力课堂小结课堂小结有用功有用功总功总功额外功额外功机械效机械效率概念率概念机械效机械效率测定率测定