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1、 第十一章机械与功第十一章机械与功 第第4节机械效率节机械效率1.了解什么是有用功、额外功和总功.2.掌握机械效率的计算方法.3.会测定滑轮组的机械效率.4.了解如何提高机械效率.学习目标学习目标新课目标想一想:你会采用哪种方法将沙子运上三楼?新课引入“率”=有用量/总量,表示事物某一方面的优劣.你知道生活中的“率”一词吗?种子的发芽率树的成活率油烟净化率工作效率要把重100N的沙子运上三楼.下图画了三种办法.哪种办法最好,哪种办法最不好,为什么?有用功和额外功一新课讲解沙子重100 N 桶重 20 N 体重400 N 口袋重 5 N 动滑轮重10 N 额外功额外功沙子要装在桶里或口袋里,桶或
2、口袋要由人或通过动滑轮提到楼上.这部分并非我们需要但又不得不做的功叫做额外功额外功.有用功有用功我们的目的是运沙子上楼,所以把重100N的沙子提高6m所做的功叫有用功有用功,是无论采取哪种办法都必须做的功.克服机械自身(如动滑轮、绳子)的重力和摩擦等而做的功有用功加额外功是总共做的功,叫做总功总功.即:即:W总总=W有用有用+W额外额外总总 功功动力对机械所做的功请分别计算出三种情况下有用功、额外功和总功分别是多少?人提沙子做功对沙子做功对桶做功W1=600 J克服自重做功总功 3120J额外功2520 JW2=120 JW3=2400 J有用功600 J桶装,手提上楼对沙子做功W1=600
3、J对桶做功对动滑轮做功有用功600J额外功180J人拉滑轮利用桶做功W2=120 JW3=60 J总功 780 J桶装,动滑轮吊运对沙子做功对口袋做功对动滑轮做功人拉滑轮利用口袋做功W1=600 JW2=30 JW3=60 J有用功600J额外功90J总功 690 J袋装,动滑轮吊运对比三种方式的总功可知,第三种方式最好,其做的总功最少.用水桶从井中提水的时候,所做的功哪部分是有用功,哪部分是额外功?提水所做的功是有用功,提水桶所做的功是额外功.如果桶掉到井里,从井里捞桶的时候,捞上的桶里带了一些水,这种情况下哪部分是有用功,哪部分是额外功?提水桶所做的功是有用功,提水所做的功是额外功.2.机
4、械效率的符号是 ,表达式:注:因为机械效率是两个功的比值,因此没有单位.1.定义:有用功跟总功的比值叫机械效率机械效率.机械效率越高,说明有用功所占的比例越大.机械效率二 100%活动:计算活动:计算机械效率机械效率在前面运沙子上楼的三种不同做功方式中,我们已经计算出了有用功、额外功和总功.求三种不同方式的机械效率.(W总1=3120J、W总2=780J、W总3=690J)1=600JW总1100%2=600JW总2100%3=600JW总3100%19%77%87%没有!因为有用功总小于总功,所以机械效率总小于1.有没有机械效率为100%的机械?为什么?怎样才能提高机械的效率?减少额外功 改
5、进结构或减小摩擦 经常保养、定时润滑 滑轮组:50%70%起重机:40%50%一些机械的机械效率一些机械的机械效率抽水机:60%80%柴油机:28%40%一台起重机将重3600 N的货物提高4 m.如果额外功是9600 J,起重机做的有用功是多少?总功是多少?机械效率是多少?起重机在哪些方面消耗了额外功?解:起重机提高物体的力等于物体的重力F=G=3600 N起重机提升重物所做的有用功W有=Fh=Gh=3600 N4 m=14400 J=1.44104 J起重机做的总功W总=W有+W额=14400 J+9600 J=2.4104 J因此,起重机的机械效率=W有/W总=1.44104 J/2.4
6、104 J=60%竖直竖直放置的滑轮的机械效率放置的滑轮的机械效率机械效率定滑轮的机械效率动滑轮的机械效率滑轮组中若已知承担物重绳子的段数为n,则:影响滑轮组机械效率的因素影响滑轮组机械效率的因素摩擦、绳重(轮与轴及轮与绳之间)(减小摩擦可以减少额外功,提高机械效率)如:加强机械运动部位的润滑、采用轻质细绳物重 (物重增加,机械效率提高)动滑轮重 (动滑轮重减小,机械效率提高)=关于测量滑轮组机械效率的几点说明:=(1)在测滑轮组的机械效率时,可以不测量s和h.(2)若不考虑绳重和摩擦,只计动滑轮重力时:F=(G+G动)/n=G=即:即:=G+G动G 100%100%100%100%100%1
7、00%100%G+G动课堂小结机械效率有用功:对人们有用的必须要做的功有用功跟总功的比值叫做机械效率提高机械效率的方法机械效率额外功:并非我们需要但又不得不做的功总功:有用功与额外功的总和W有用W总有用功和额外功测量滑轮组的机械效率 100%1.关于机械效率,以下说法正确的是()A.机械效率总小于1B.单位时间里做功越多的机械,机械效率越高C.做功越多的机械,机械效率越高D.省力越多的机械,机械效率越高A、D课堂训练2.某机械的机械效率是75%,这说明使用这一装置做功()A.总功是额外功的3倍B.有用功是额外功的3倍C.总功是有用功的3倍D.额外功占总功的3/4倍B3.为了提高滑轮组的机械效率,以下做法中正确的是 ()A.以较快的速度匀速提升重物B.以较慢的速度匀速提升重物C.增加承担物重的绳子股数D.把滑轮做得更轻巧,减小滑轮在转动过程中的摩擦D4.在“测滑轮组机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行两次实验,实验数据如下表:此实验所用滑轮的个数至少是_个,其中动滑轮有_个.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_(选填“大于”“小于”或“等于”)第一次的机械效率.次数钩码重/N钩码上升高度/cm弹簧测力计示数/N弹簧测力计移动距离/cm12100.8402551.520 3262.5%大于
限制150内