第十二章第3节机械效率课件ppt.ppt

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1、从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。想一想：想一想：直接提升物体做功，与使用机械提升物体做功相同吗？直接提升物体做功，与使用机械提升物体做功相同吗？分分 析析1对沙子做功对沙子做功对桶做功对桶做功克服体重做功克服体重做功2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3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结论：使用动滑轮比直接提升物体做功多。结论：使用动滑轮比直接提升物体做功多。推论：使用任何机械不省功。推论：使用任何机械不省功。一、有用功、额外功、总功一、有

2、用功、额外功、总功 有用功（有用功（）：使用机械时对人们有用的功：使用机械时对人们有用的功额外功（额外功（）：人们不需要但又不得不做的功：人们不需要但又不得不做的功总功（总功（）：有用功与额外功的总和，即：有用功与额外功的总和，即 W W总总=W=W有有+W+W额额W有有W额额W总总想一想想一想 一个人用水桶从井里打水一个人用水桶从井里打水,有用功是什么？额外功是什么？有用功是什么？额外功是什么？若桶掉在水中若桶掉在水中,把装满水的桶捞起来把装满水的桶捞起来,则有用功又是什么？额外功则有用功又是什么？额外功又是什么？又是什么？对水做的功为有用功，对桶做的功为额外功对水做的功为有用功，对桶做的功

3、为额外功对桶做的功为有用功，对水做的功为额外功对桶做的功为有用功，对水做的功为额外功二、机械效率二、机械效率1.1.定义：有用功跟总功的比值叫机械效率定义：有用功跟总功的比值叫机械效率.2.2.表达式表达式:3 3、特点：、特点：机械效率总是小于机械效率总是小于1 1；机械效率通常用百分数表示；机械效率通常用百分数表示；因为机械效率是两个功的比值，因此没有单位因为机械效率是两个功的比值，因此没有单位。想一想想一想没有！因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于没有！因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 1 1 1、有没有机械效率为、有没有机械效率为100%100%的机械？为什么？的机械？为

4、什么？2 2、怎样才能提高机械的效率？、怎样才能提高机械的效率？减少额外功减少额外功 改进结构，使其合理、轻巧改进结构，使其合理、轻巧 经常保养、定时润滑经常保养、定时润滑 从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。洪山嘴中学詹振亚 从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。你知道下面这些物体的机械效率吗？水水泵泵起起重重机机汽汽油油机机柴柴油油机机 滑滑轮轮组组 60%80%40%50%20%30%30

5、%50%50%80%从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。1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 B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 D做功越快的机械，效率越高C 练一练从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。2如图，忽略绳重和摩擦，用拉力F拉着10 N的重物匀速上升，绳子自由端移动1 m，动滑轮重力2 N，求：（1）拉力F；（2）物体上升的

6、距离；（3）有用功，总功，机械效率。练一练vv起重机把质量为起重机把质量为起重机把质量为起重机把质量为0.6t0.6t的重物匀速提升了的重物匀速提升了的重物匀速提升了的重物匀速提升了3m3m，而它的电动机所做的，而它的电动机所做的，而它的电动机所做的，而它的电动机所做的功是功是功是功是3.4103.4104 4J J，起重机的机械效率是多少？（，起重机的机械效率是多少？（，起重机的机械效率是多少？（，起重机的机械效率是多少？（g=10N/kgg=10N/kg）v解解:m=0.6t=600kg 物重物重G=mg=600kg10N/kg=6000N 起重机提升重物所做的有用功起重机提升重物所做的有

7、用功 W有有=Gh=6000N4m=24000J 因此因此,起重机的机械效率起重机的机械效率 =W有有/W总总=24000J/3.4104J=53%一台起重机将重一台起重机将重3600N3600N的货物提高的货物提高4m4m。如果额外功是。如果额外功是9600J9600J，起，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？哪些方面消耗了额外功？解解:起重机提升重物所做的有用功起重机提升重物所做的有用功W W有有=Gh=3600N4m=14400J=1.4410=Gh=3600N4m=14400J=1.

8、44104 4J J起重机做的总功起重机做的总功W W总总=W=W有有+W+W额额=14400J+9600J=2.410=14400J+9600J=2.4104 4J J起重机的机械效率起重机的机械效率=W=W有有/W/W总总=1.4410=1.44104 4J/2.410J/2.4104 4J=60%J=60%从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。F.2、如图所示：若物重、如图所示：若物重500N，摩擦阻力为重力的，摩擦阻力为重力的0.2倍，在倍，在120N的拉力作的拉力作用下物体以用下物体以

9、0.2m/s的速度匀速运动的速度匀速运动5s，求：，求：（1）有用功；（）有用功；（2）总功；（）总功；（3）机械效率）机械效率从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。三、测滑轮组的机械效率：三、测滑轮组的机械效率：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。实验原理实验原理实验原理实验原理实验器材实验器材注意事项注意事项从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构

10、，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。总结：总结：影响滑轮组机械效率的因素影响滑轮组机械效率的因素v1 1、滑轮组轮与轴及轮与绳之间的摩擦、滑轮组轮与轴及轮与绳之间的摩擦 （减小摩擦可以减少额外功，提高机械效率）v2 2、动滑轮的自重、动滑轮的自重 （减少动滑轮的重力，机械效率也提高）v3 3、所提升的物重、所提升的物重 （物重增加，机械效率也提高）机械效率与省力多少无关，与功率大小无关，与重物被提升的高度无关！机械效率与省力多少无关，与

11、功率大小无关，与重物被提升的高度无关！额额外外功功有有用用功功从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。改进机械的结构，减小机械自重改进机械的结构，减小机械自重 减小机械间的摩擦力。减小机械间的摩擦力。例如：动滑轮太重，使滑轮组机械效率很低，换用较轻滑例如：动滑轮太重，使滑轮组机械效率很低，换用较轻滑轮就可提高其机械效率。轮就可提高其机械效率。例如：加强机械运动部位的润滑例如：加强机械运动部位的润滑.增加物重增加物重 对于同一滑轮组，提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高。对于同一滑轮组，提升的重物越

12、重，滑轮组的机械效率越高。三、如何提高机械效率三、如何提高机械效率三、如何提高机械效率三、如何提高机械效率？从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。洪山嘴中学詹振亚 小结：小结：小结：小结：1 1 1 1、影响机械效率的因素、影响机械效率的因素、影响机械效率的因素、影响机械效率的因素:（1 1）减轻机械自重减轻机械自重减轻机械自重减轻机械自重（2 2）减小摩擦力减小摩擦力减小摩擦力减小摩擦力（4 4）增加提升的物重。增加提升的物重。增加提升的物重。增加提升的物重。（3 3）减轻绳重减轻绳重减轻绳重

13、减轻绳重2 2、提高机械效率的方法、提高机械效率的方法:（1 1）机械的自重、摩擦、绳重机械的自重、摩擦、绳重机械的自重、摩擦、绳重机械的自重、摩擦、绳重（2 2）提升的物体重力提升的物体重力提升的物体重力提升的物体重力从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。1图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6 N。（1）实验时要竖直向上_拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为_N，若钩码上升的高度为8cm,则弹簧测力计向上移动_cm,该滑轮组的机械效率为_。（2）若仅增加钩码的个数，该滑轮组有机械效率将_

14、（选填：“增大”、“减小”或“不变”）缓慢2.42483.3%增大 练一练从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。2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_第一次的机械效率（选填“大于”、“小于”或“等于”）3262.5%大于探究二：斜面的机械效率探究二：斜面的机械效率猜一猜：猜一猜：斜面的斜面的机械效率机械效率可能和可能和哪些因素哪些因素有关？有关

15、？1 1、斜面的光滑程度、斜面的光滑程度2 2、斜面的高度、斜面的高度3 3、斜面的长度、斜面的长度4 4、想一想，说一说想一想，说一说利用下列器材：长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺利用下列器材：长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺说一说你的设计思路？说一说你的设计思路？从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。探究探究探究探究:斜面的机械效率斜面的机械效率斜面的机械效率斜面的机械效率1.1.把物体拉上斜面时把物体拉上斜面时把物体拉上斜面时把物体拉上斜面时,额外功是什么额外功是什么额外功是什么额外功

16、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)2.2.2.2.探究一下探究一下探究一下探究一下光滑程度光滑程度一样的斜面一样的斜面一样的斜面一样的斜面,当它的倾斜程度不同时当它的倾斜程度不同时当它的倾斜程度不同时当它的倾斜程度不同时,斜面的斜面的斜面的斜面的机械效率是否相同机械效率是否相同机械效率是否相同机械效率是否相同.请思考请思考请思考请思考:1.1.1.1.怎样计算总功怎样计算总功怎样计算总功怎样计算总功?WW总总总总=F F s s2.2.怎样计算有用功怎样计算有用功怎样计算有用功怎样计算有用

17、功?WW有用有用有用有用 =G G h h3.3.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?改变木板的倾斜程度改变木板的倾斜程度改变木板的倾斜程度改变木板的倾斜程度,多次测量斜面的机械效率多次测量斜面的机械效率多次测量斜面的机械效率多次测量斜面的机械效率实验步骤实验步骤1 1、测量小木块的重量，记录数据；、测量小木块的重量，记录数据；2 2、把小木块用弹簧测力计、把小木块用弹簧测力计沿斜面匀速沿斜面匀速向上拉；向上拉；分别记录拉力分别记录拉力F F、木块沿斜面移动的距离、木块沿斜面移动的距离S S、木块上升的高度木块上升的高度h

18、h；3 3、改变斜面的倾斜程度，重复步骤、改变斜面的倾斜程度，重复步骤2.2.记录数据记录数据实验结论实验结论斜面的机械效率跟斜面的斜面的机械效率跟斜面的粗糙程度粗糙程度和和倾斜程度倾斜程度有关有关=粗糙程度相同，斜面越陡（倾斜程度越大），效率越高粗糙程度相同，斜面越陡（倾斜程度越大），效率越高倾斜程度相同，斜面越光滑，效率越高。倾斜程度相同，斜面越光滑，效率越高。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。F2m 例题、例题、如图，斜面长如图，斜面长10m10m，高，高2m2m，工人要沿斜面把重，工

19、人要沿斜面把重1500N1500N的物体匀的物体匀速拉到斜面顶端，若斜面的机械效率为速拉到斜面顶端，若斜面的机械效率为75%75%，求：，求：（1 1）工人做的有用功、总功、和额外功；）工人做的有用功、总功、和额外功；（2 2）沿斜面向上对物体推力的大小；）沿斜面向上对物体推力的大小；（3 3）物体与斜面的摩擦力。）物体与斜面的摩擦力。练一练练一练1 1、关于机械效率，以下说法正确的是、关于机械效率，以下说法正确的是（）A A、机械效率总小于、机械效率总小于B B、单位时间里做功越多的机械，机械效率越高；、单位时间里做功越多的机械，机械效率越高；C C、做功越多的机械，机械效率越高；、做功越多

20、的机械，机械效率越高；D D、省力越多的机械，机械效率越高。、省力越多的机械，机械效率越高。ADAD2 2、某机械的机械效率是、某机械的机械效率是75%75%，这说明使用这一装置做功：（，这说明使用这一装置做功：（）A A、总功是额外功的、总功是额外功的3 3倍；倍；B B、有用功是额外功的、有用功是额外功的3 3倍；倍；C C、总功是有用功的、总功是有用功的3 3倍；倍；D D、额外功占总功的、额外功占总功的3/43/4。B B3 3、为了提高滑轮组的机械效率，以下做法中正确的是：（、为了提高滑轮组的机械效率，以下做法中正确的是：（）A A、以较快的速度匀速提升重物；、以较快的速度匀速提升重

21、物；B B、以较慢的速度匀速提升重物；、以较慢的速度匀速提升重物；C C、增加承担物重的绳子股数；、增加承担物重的绳子股数；D D、把滑轮做得更轻巧，减小滑轮在转动过程中的摩擦；、把滑轮做得更轻巧，减小滑轮在转动过程中的摩擦；D D从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。4 4、用如图所示的滑轮组拉动水平地面上重用如图所示的滑轮组拉动水平地面上重1000 N1000 N的物体的物体A,A,使物体使物体A A在在4 s4 s内匀速前进了内匀速前进了4 m,4 m,物体物体A A受到地面的摩擦力受到地

22、面的摩擦力f=300 N,f=300 N,所用拉力所用拉力F=120 N,F=120 N,忽略绳重、滑轮重及绳与滑轮间的摩擦。下列说法中正确的忽略绳重、滑轮重及绳与滑轮间的摩擦。下列说法中正确的是是 ()DA.A.绳子自由端在绳子自由端在4 s4 s内移动了内移动了8 m8 mB.B.物体物体A A重力做功的功率为重力做功的功率为1 000 W1 000 WC.C.物体物体A A克服摩擦力做的功为克服摩擦力做的功为480 J480 JD.D.滑轮组的机械效率约为滑轮组的机械效率约为83.3%83.3%从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的

23、城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。请你判断：下面说法中是否正确？请你判断：下面说法中是否正确？1 1有用功越多，机械效率越高（有用功越多，机械效率越高（）2 2额外功越少，机械效率越高（额外功越少，机械效率越高（）3 3物体做功越慢，机械效率越低（物体做功越慢，机械效率越低（）4 4做总功越多，机械效率越低（做总功越多，机械效率越低（）5 5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（）6 6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（）7 7机械效率越高，越省力（机械效率越高，越省力（）补充练习补充练习

24、从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。用用一一动动滑滑轮轮将将重重200N的的砂砂子子提提到到9m高高的的脚脚手手架架上上，所所用力是用力是120N，求有用功、总功、机械效率各是多少？，求有用功、总功、机械效率各是多少？解：解：从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。工 人 师 傅 用 如 图 所 示 的 滑 轮 组，将 重 为 800 N 的 物 体 缓 慢 匀 速 竖 直 提 升 3 m，人 对

25、 绳 端 的 拉 力F 为500N，不 计 绳 重 和 滑 轮 转 轴 处 的 摩 擦，则（）A绳子自由端移动的距离为9 mB动滑轮的重力为200 NC人通过滑轮组做的有用功为1500 JD滑轮组的机械效率为53.3%B从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。如图如图:用滑轮组，把重用滑轮组，把重100N100N的物体匀速提高的物体匀速提高3m3m，作用在绳子自由端的，作用在绳子自由端的拉力为拉力为60N60N，求：（，求：（1 1）滑轮组的机械效率；（）滑轮组的机械效率；（2 2）若用该动滑轮来

26、提升重）若用该动滑轮来提升重为为180N180N的物体时，作用在绳子自由端的拉力为多大？此时，滑轮组的机械的物体时，作用在绳子自由端的拉力为多大？此时，滑轮组的机械效率是多少？（不计绳重及摩擦）效率是多少？（不计绳重及摩擦）FG从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。用滑轮组把用滑轮组把720牛重的货物提高牛重的货物提高10米，若滑轮组的机械效米，若滑轮组的机械效率是率是60%，求有用功、总功和额外功。，求有用功、总功和额外功。解：解：W有有Gh720N10m7200JW总总W有有 =7200J/6012000JW额额=W总总W有有12000J7200J=4800J本课小结本课小结1 1、有用功、额外功、总功、有用功、额外功、总功2 2、机械效率、机械效率:3 3、测滑轮组的机械效率测滑轮组的机械效率