123机械效率 (2).ppt

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1、第十二章第十二章 第节第节 机械效率机械效率2015-6-1 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直直/JF/Ns/mW机机/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。（。（功的原理功的原理）实实 验验一、一、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

2、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）。W W总总=W W有有+W W额额 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：3用百分数表示。总小于用百分数表示。总小于1。4、提高机械效

3、率的方法：提高机械效率的方法：=W有有W有有+W额额可知：可知：（1 1）减小）减小W W额。额。如减小机械自重、减小摩擦等如减小机械自重、减小摩擦等（2 2）增加）增加W W有。有。如增加物重。如增加物重。=WW总总WW有有 起重机起重机的机械效的机械效率是率是60%,它表示什它表示什么意义？么意义？使用起重机提升重物时所做的有用功使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是跟总功的比值是60%60%，也可以说有用功在，也可以说有用功在总功中占的比例是总功中占的比例是60%60%，另外的，另外的4040是额是额外功外功柴油机柴油机柴油机柴油机28%28%37%37%起重机起重机起重机起重机

4、40%40%50%50%汽油机汽油机汽油机汽油机 22%22%27%27%18041804年特雷年特雷年特雷年特雷维辛克发明维辛克发明维辛克发明维辛克发明的蒸汽机的蒸汽机的蒸汽机的蒸汽机蒸汽机的效蒸汽机的效蒸汽机的效蒸汽机的效率通常只有率通常只有率通常只有率通常只有6%6%15%15%讨论讨论 ：用水桶从井中提水时的有用功和额用水桶从井中提水时的有用功和额外功外功;当从井中捞起掉下的水桶时的有用当从井中捞起掉下的水桶时的有用功和额外功功和额外功;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

5、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 练一练练一练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。练一练练一练二、测滑轮组的机械效率：二、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

6、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。竖直竖直向上向上匀速匀速 拉动测力计。拉动测力计。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钩码重G/N224

7、钩码上升高度h/m0.10.10.1有用功W有/J0.20.20.4拉力F/N0.80.61绳端移动距离S/m0.30.50.5总功W总/J0.240.30.5机械效率83.3%66.7%80%想一想：想一想：滑轮组水平放置时，怎样？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

8、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

9、_，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”）次次数数钩码钩码重重/N钩码钩码上升高上升高度度/cm弹弹簧簧测测力力计计示数示数/N弹弹簧簧测测力力计计移移动动距离距离/cm12100.8402551.5203262.5%大于大于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拓展拓展：测量测量斜面的机械效率斜面的机械效率把物体拉上斜面把物体拉上斜面时时,额外功是什么额外功是什么?克服物体与斜面之间的摩擦力而做功克服物体与斜面之间的摩擦力而做功

10、:W:W额外额外=fS=fS 请思考请思考:1.1.怎样计算总功怎样计算总功?W总总=F S2.怎样计算有用功怎样计算有用功?W有用有用=G h3.实验中需要测量哪几个物理量实验中需要测量哪几个物理量?斜面斜面的倾的倾斜程斜程度度木块木块重力重力G/N斜面斜面高度高度h/m有用有用功功W有有/J沿斜沿斜面拉面拉力力F/N沿斜沿斜面移面移动距动距离离S/m总功总功W总总/J机械机械效率效率较缓较缓较陡较陡最陡最陡改变木板的倾斜程度改变木板的倾斜程度,再测量两次斜面的机械效率再测量两次斜面的机械效率了解：了解：1 1、在斜面粗糙程度相同的情况下，倾斜程度、在斜面粗糙程度相同的情况下，倾斜程度越大，

11、拉力越大，机械效率越高。越大，拉力越大，机械效率越高。2 2、斜面倾斜程度相同的情况下，表面越粗糙，、斜面倾斜程度相同的情况下，表面越粗糙，拉力越大，机械效率越低。拉力越大，机械效率越低。如如图所示，为使重为图所示，为使重为1500N 1500N 的的物体物体匀速移动到长匀速移动到长100m 100m 斜斜面的顶端，若斜面的顶端，若斜面的高为面的高为10m.10m.需用需用180N 180N 的的推力，则这推力，则这个斜面的机械效率是多少？个斜面的机械效率是多少？一辆汽车不小心开进了泥潭中，司机取来一套滑一辆汽车不小心开进了泥潭中，司机取来一套滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出，如下图所示。轮组欲将汽车从泥潭中拉出，如下图所示。若车重为若车重为8 810104 4N N，汽车受到的阻力为车重的，汽车受到的阻力为车重的0.030.03倍，滑轮组的机械效率为倍，滑轮组的机械效率为8080，问：（问：（1 1）该司机至少需用多大的力才能将汽车从）该司机至少需用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出？泥潭中拉出？（2 2）若拉动汽车时，汽车前进的速度为）若拉动汽车时，汽车前进的速度为0.1m/s0.1m/s，则司机做功的功率是多少？，则司机做功的功率是多少？