5机械效率解析.pptx

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1、第1页/共27页拉力做的功是：拉力做的功是：提水所做的功是：提水所做的功是：提桶所做的功是：提桶所做的功是：W W1 1=Fs=100N=Fs=100Nx3m=300Jx3m=300JW W2 2=Gh=80N=Gh=80Nx3m=240Jx3m=240JW W3 3=G=G桶桶h=20Nh=20Nx3m=60Jx3m=60JW1=W2+W3一个人用一个人用20N20N水桶从井里打水桶从井里打80N80N水上升到水上升到3m3m的井口的井口S=3mF=100NG水=80NG桶=20Nh=3m第2页/共27页拉力做的功是：拉力做的功是：提水所做的功是：提水所做的功是：提桶所做的功是：提桶所做的功

2、是：W W1 1=Fs=30N=Fs=30Nx3m=90Jx3m=90JW W2 2=Gh=10N=Gh=10Nx3m=30Jx3m=30JW W3 3=G=G桶桶h=20Nh=20Nx3m=60Jx3m=60JW1=W2+W3一个人用一个人用30N30N的力将落入井里的的力将落入井里的20N20N的水桶从水面打捞到的水桶从水面打捞到3m3m的井口的井口S=3mF=30NG水=10NG桶=20Nh=3m第3页/共27页提水所做的功提水所做的功提桶所做的功提桶所做的功拉力做的功拉力做的功从井中打水从井中捞桶有用功有用功有价值的功有价值的功有价值的功有价值的功没有价值的功没有价值的功没有价值的功没

3、有价值的功总共所做的功总共所做的功总共所做的功总共所做的功额外功额外功总功总功+=第4页/共27页小明利用动滑轮把小明利用动滑轮把沙包拉上四楼时，沙包拉上四楼时，手拉绳子做的功与手拉绳子做的功与动滑轮对沙包做的动滑轮对沙包做的功相等吗？功相等吗？第5页/共27页活动 117 再探动滑轮再探动滑轮如图所示，用手通过一个弹簧测力计沿竖直如图所示，用手通过一个弹簧测力计沿竖直方向匀速拉一个动滑轮，使挂在动滑轮下面方向匀速拉一个动滑轮，使挂在动滑轮下面重为重为G的钩码缓慢匀速上升。的钩码缓慢匀速上升。1.分别测出绳子受到的拉力F、手拉绳端移动的距离s、钩码所受的重力G和钩码上升的高度h；Fsh2.改变

4、钩码的数量，重复上述测量；3.设计表格，将实验数据填入表中。G第6页/共27页实实验验次次数数钩码的钩码的重力重力GNGN钩码被钩码被提升的提升的高度高度hmhm人手对人手对绳端的绳端的拉力拉力FNFN人手拉人手拉绳端移绳端移动的距动的距离离S Smm动滑轮动滑轮提升钩提升钩码所做码所做的功的功W W1 1JJ人手拉绳人手拉绳子所做的子所做的功功W W2 2JJ第7页/共27页实实验验次次数数钩码的钩码的重力重力GNGN钩码被钩码被提升的提升的高度高度hmhm动滑轮动滑轮提升钩提升钩码所做码所做的功的功W W1 1JJ人手对人手对绳端的绳端的拉力拉力FNFN人手拉人手拉绳端移绳端移动的距动的距

5、离离S Smm人手拉绳人手拉绳子所做的子所做的功功W W2 2JJ1.00.200.600.400.200.241.50.200.900.400.300.361.50.250.900.500.3750.452.00.201.150.400.400.44第8页/共27页想一想在这一实验中，手拉绳子所做的功和动滑轮在这一实验中，手拉绳子所做的功和动滑轮拉钩码所做的功相等吗？若不相等，则哪一拉钩码所做的功相等吗？若不相等，则哪一个大？你能找出其中的原因吗？个大？你能找出其中的原因吗？在上面的活动中，将钩码提升至一定的高度是我们的目的，所做的功叫做有用功，记做W有用。1 1有有用用功功（W W有有用用

6、）：利利用用机机械械工工作时对人们有用的功叫有用功作时对人们有用的功叫有用功 第9页/共27页我们在使用动滑轮提升重物时，除需克服摩擦力做功我们在使用动滑轮提升重物时，除需克服摩擦力做功外，还要克服动滑轮的重力做功，这些功虽然并非外，还要克服动滑轮的重力做功，这些功虽然并非我们所需要的，但又不得不做，我们将它们叫做额外我们所需要的，但又不得不做，我们将它们叫做额外功，记做功，记做W W额外额外。2.额外功额外功（W额外）：使用机械做功时对人们没有用但使用机械做功时对人们没有用但又不得不额外做的功叫做额外功又不得不额外做的功叫做额外功。我们把手的拉力（即动力）对动滑轮做的功叫做总功，我们把手的拉

7、力（即动力）对动滑轮做的功叫做总功，记做记做W W总总。3.总功总功（W总）：使用机械做功时拉力所做的功，即动使用机械做功时拉力所做的功，即动力所做的功叫做总功力所做的功叫做总功。则：则：总功为有用功与额外功的总和总功为有用功与额外功的总和：W W总总=W=W有有+W+W额外额外使用任何机械做额外功是不使用任何机械做额外功是不可避免的可避免的第10页/共27页根根据据以以上上实实验验，你你能能算算出出有有用用功功在在总功中占的百分比吗？总功中占的百分比吗？4 4机械效率：机械效率：有用功跟总功的比值叫有用功跟总功的比值叫机械效率机械效率机械效率通常用百分数表示机械效率通常用百分数表示如用字母如

8、用字母表示表示机械效率，则上式又可写成机械效率，则上式又可写成：第11页/共27页（1）机械效率机械效率没有单位是一个比值没有单位是一个比值；（2）对于实际机械，由于额外功的存在，对于实际机械，由于额外功的存在，总有总有W有用W总，因此，因此100。注意：注意：某起重机的机械效率是某起重机的机械效率是70%70%，它表示什么意思？，它表示什么意思？答：使用起重机提升重物时答：使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值所做的有用功跟总功的比值是是70%70%，也可以说有用功在，也可以说有用功在总功中占有总功中占有70%70%，另，另3030做做的是额外功。的是额外功。注意：机械效率与功率是两回

9、事注意：机械效率与功率是两回事第12页/共27页5.正确理解有用功正确理解有用功有用功有用功（W有用）：使用机械做功时使用机械做功时对人们有用的功叫做有用功对人们有用的功叫做有用功。有用功是与使用机械做功时有用功是与使用机械做功时所要所要达到的目的达到的目的有关系有关系。使用机械做功时使用机械做功时所要达到的目所要达到的目的的有两种情况有两种情况：（1）使物体在竖直方向提升使物体在竖直方向提升一定高度一定高度h，提升重物提升重物是是我们我们的目的，的目的，只要克服物体的重力只要克服物体的重力G就能达到就能达到目的，目的，所做功是所做功是有有用的用的W有用有用 。Gh第13页/共27页（2）使物

10、体在水平面上匀速直线运动一段距离使物体在水平面上匀速直线运动一段距离s物，使使物体做匀速直线运动物体做匀速直线运动是我们的目的，是我们的目的，只要克服物体与只要克服物体与水平面之间的摩擦力水平面之间的摩擦力f就能达到就能达到目的，目的，所做功是有用的所做功是有用的W有用有用 。s物fs物通通过过以以上上两两个个实实例例请请你你考考虑虑：有有人人说说，有有用用功功就就是是G Gh h（G G是是物物重重，h h是是物物体体升升高高的的距距离离）。这这种种说说法法对对吗吗？有有人人认认为为，只只要要是是克克服服摩摩擦擦力力做做功功，一定是额外功，这种认识错在哪里？一定是额外功，这种认识错在哪里？f

11、第14页/共27页例题例题：用图：用图2 2所示滑轮组把重所示滑轮组把重600600牛的牛的货物匀速提高货物匀速提高2 2米，所用的拉力是米，所用的拉力是375375牛，牛，求有用功、总功和这个滑轮组的机械效率。求有用功、总功和这个滑轮组的机械效率。解：解：已知：已知：G=600N h=2m F=375N s=2h=22m=4m求：求：W有、有、W总、总、W有有=Gh=600N 2m=1200JW总总=Fs=375N 4m=1500J=W有有/W总总=1200J/1500J=80%第15页/共27页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

12、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第16页/共27页本章本章p.16p.16例题中陈杰同学提水的效率，设水重例题中陈杰同学提水的效率，设水重 80 N80 N，求有用功、，求有用功、总功和机械效率。总功和机械效率。W W有有=G=G水水h=80N3m=240Jh=80N3m=240J如果水重如果水重90N,机械机械效率是多少效率是多少?W W总总=G=G总总h=98N 3m=294Jh=98N 3m=294J=W=W有有/W/W总总=240J/294J=240J/294J=81.6

13、81.6%W W有有=G=G水水h=90N3m=270Jh=90N3m=270JW W总总=G=G总总h=98N 3m=294Jh=98N 3m=294J=W=W有有/W/W总总=270J/294J=270J/294J=91.891.8%6.6.如何提高机械效率：如何提高机械效率：以提水为例，当以提水为例，当水桶重不变时，水桶重不变时，桶中的水越重，桶中的水越重，效率越高。效率越高。第17页/共27页议一议，议一议，滑轮组的机械效率与哪滑轮组的机械效率与哪些因素有关？些因素有关？你认为如何才能提高它你认为如何才能提高它的机械效率？的机械效率？测滑轮组的机械测滑轮组的机械效率效率算一算算一算“活

14、动活动11.711.7”中在中在不同情况下动滑轮的机械不同情况下动滑轮的机械效率。效率。FshG第18页/共27页实实验验次次数数钩码钩码的重的重力力GNGN钩码钩码被提被提升的升的高度高度hmhm动滑动滑轮提轮提升钩升钩码所码所做的做的功功W W1 1JJ人手人手对绳对绳端的端的拉力拉力FNFN人手人手拉绳拉绳端移端移动的动的距离距离S Smm人手拉人手拉绳子所绳子所做的功做的功W W2 2JJ机械机械效效率率1.00.200.650.400.200.261.50.200.900.400.300.362.00.201.150.400.400.4476.9283.3390.91第19页/共27

15、页以滑轮组提升重物为例，当动滑轮重和摩擦以滑轮组提升重物为例，当动滑轮重和摩擦不变时，提起货物越重，效率越高；不变时，提起货物越重，效率越高；第一：增加有用功。第一：增加有用功。分析：由机械效率公式第20页/共27页当额外功不变时，有用功越大机械效率越高。当额外功不变时，有用功越大机械效率越高。例同一种机械在不同的条件下，机械效率可能同一种机械在不同的条件下，机械效率可能不同，尽量在机械满载的情况下工作，这是不同，尽量在机械满载的情况下工作，这是提高机械效率的方法之一。提高机械效率的方法之一。第21页/共27页第二：减小额外功第二：减小额外功如保持良好的润滑，减小滑轮的轮与轴之间的摩如保持良好

16、的润滑，减小滑轮的轮与轴之间的摩擦，减小动滑轮重等方法都能减小额外功，提高擦，减小动滑轮重等方法都能减小额外功，提高机械效率。机械效率。例分析：由机械效率公式第22页/共27页提高机械效率的方法：提高机械效率的方法：第二是减小额外功。减小滑轮的第二是减小额外功。减小滑轮的轮与轴之间摩擦，减小动滑轮的轮与轴之间摩擦，减小动滑轮的自重，减小绳子的重力等。自重，减小绳子的重力等。第一是增加有用功。适当增加第一是增加有用功。适当增加被提升的物体的重力。被提升的物体的重力。第23页/共27页关于滑轮组的机械效率关于滑轮组的机械效率同一个滑轮组提起不同重力的重物时，重物的重力越大，机械效率越同一个滑轮组提

17、起不同重力的重物时，重物的重力越大，机械效率越 。不同的滑轮组提起相同重力的重物时，滑轮组中动滑轮的重力越大，机械效率越不同的滑轮组提起相同重力的重物时，滑轮组中动滑轮的重力越大，机械效率越 。高高低低第24页/共27页练习用动力臂是阻力臂练习用动力臂是阻力臂4 4倍的杠杆将重倍的杠杆将重360360牛顿的货物抬高牛顿的货物抬高2020厘米，手向下压杠杆的力厘米，手向下压杠杆的力是是100100牛，手下降的高度是牛，手下降的高度是_厘米，人做的总功是厘米，人做的总功是_焦，有用功是焦，有用功是_焦，焦，这根杠杆的机械效率是这根杠杆的机械效率是_。练习关于功率，下列说法中正确的是：（练习关于功率

18、，下列说法中正确的是：（）A.A.机器的功率越大，做的功就越多；机器的功率越大，做的功就越多；B.B.机械效率越大，机械的功率就越大；机械效率越大，机械的功率就越大；C.C.功率表功率表示做功的快慢程度；示做功的快慢程度；D.D.使用省力的机械，可以提高机械做功的功率。使用省力的机械，可以提高机械做功的功率。练习分别用一个定滑轮和一个动滑轮将两个相同的重物提高相同高度，则：（练习分别用一个定滑轮和一个动滑轮将两个相同的重物提高相同高度，则：（）A.A.定滑轮的总功一定大于动滑轮的总功；定滑轮的总功一定大于动滑轮的总功；B.B.定滑轮的有用功一定大于动滑轮的有用功；定滑轮的有用功一定大于动滑轮的

19、有用功；C.C.定滑轮的有用功一定小于动滑轮的有用功；定滑轮的有用功一定小于动滑轮的有用功；D.D.定滑轮的有用功一定等于动滑轮的有用功。定滑轮的有用功一定等于动滑轮的有用功。80808080727290%90%C CD D第25页/共27页实验：某同学在做测定滑轮组的机械效率实验中，按下面的步骤操作：实验：某同学在做测定滑轮组的机械效率实验中，按下面的步骤操作：(1).(1).按图甲那样，将滑轮组安装好，记下钩码和弹簧秤的位置。图中所挂钩码重按图甲那样，将滑轮组安装好，记下钩码和弹簧秤的位置。图中所挂钩码重1 1牛。牛。(2)(2)匀速拉动弹簧秤使钩码匀速拉动弹簧秤使钩码G G升高，如图乙所示。从弹簧秤读出拉力升高，如图乙所示。从弹簧秤读出拉力F F的值是的值是0.50.5牛牛，钩码提，钩码提升的高度升的高度h h和弹簧秤移动的距离和弹簧秤移动的距离S S可在图背景上的刻度线读出。请你将有关的实验数据填入可在图背景上的刻度线读出。请你将有关的实验数据填入下表并算出机械效率。下表并算出机械效率。G G（牛）（牛）h h（米）（米）W W有用有用（焦）（焦）F F（牛）（牛）S S（米）（米）W W总总（焦）（焦）（%）10.10.10.50.30.1567%第26页/共27页谢谢大家观赏！第27页/共27页