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1、第十二章 第节 机械效率,直接提升物体做功，与使用机械提升物体做功相同吗？,提出问题：,提出问题,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。,实 验,概 念,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）。,请你判断,用水桶从井中提水时，所做的有用功是 ，额外功是 ，总功是 ；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 ，额外功是 ，总功是 。,克服水的重力做功,克服桶的重力做功,拉力所做的功,克服桶的重力做功,克服水的重力做功,拉力所做的功,你会选哪种方法呢？,?,想想议议,1,2,3,1,2,3,对沙子做功,对桶做功,克服重力
2、做功,对沙子做功,对桶做功,对滑轮做功,对沙子做功,对口袋做功,对滑轮做功,600J,2520J,600J,180J,600J,90J,请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。,3120J,780J,690J,(W有),(W额),(W有),(W有),(W额),(W额),120J,2400J,120J,60J,30J,60J,1,2,3,1,2,3,对沙子做功,对桶做功,克服重力做功,对沙子做功,对桶做功,对滑轮做功,对沙子做功,对口袋做功,对滑轮做功,600J,2520J,600J,180J,600J,90J,3120J,780J,690J,19%,77%,87%,在使用机械工作时，有
3、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，物理学中表示为机械效率。,一、机械效率：,1定义：有用功跟总功的比值。,2公式：,3用百分数表示。总小于1。,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=1.441
4、04 J/2.4104 J=60%,二、测滑轮组的机械效率：,实验原理,实验器材,注意事项,弹簧测力计、刻度尺、铁架台、滑轮、细线、钩码。,竖直向上，缓慢拉动测力计。,实验1保持动滑轮重一定，改变钩码重力。,结论： 动滑轮重一定,物重越大，机械效率越高。,2.条件：物重一定,实验2保持钩码重力一定，改变动滑轮重。,结论： 物重一定，动滑轮越重，机械效率低。,5.如何提高机械效率：（1）_（2）_ _,改进结构，使它更合理、更轻巧,经常保养，定时润滑，使机械处于良好的运转状态,6、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，,增加所提物体的重力.,如图所示的滑轮组匀速提升物体
5、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,W有=Gh=240 N0.1m=24J,W总=FS=100 N0.3m=30J,例题:,2某斜面长为S，高为h，有一重力为G的物体被拉力F沿斜面从底端匀速移至顶端。若物体所受阻力为f，则此时的有用功为_，总功为_，额外功为_，机械效率为_。,Gh,FS,f S,斜面,L,h,G,F,A,C,B,光滑,2.斜面长是斜面高的几倍，推力就是物重的几分之一。,3. 同一物体升高相同的高度，斜面越长越省力。,1.使用斜面可以省力.,斜面,L,h,G,F,A,C,B,对同一种斜面，高度相同
6、时，越长效率越低；长度相同时，越高效率越大。等长等高的斜面接触面越粗糙效率越低。斜面的效率物体的质量没有关系。,教材88页,斜面的应用,滑轮组提高重物时:,W有用 G物 hW总 F s S= n h,有用推论：(竖直放置）,想一想：滑轮组水平放置时，怎样？,滑轮组水平拉动物体时:,W有用 f s物W总 F s绳 S绳= ns物,有用推论：(水平放置）,6、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：,滑轮组：50%70%,起重机：40%50%,一些机械的机械效率,抽水机：60%80%,柴油机： 28%40%,小常识：,起重机的
7、机械效率一般为40-50滑轮组的机械效率一般为50-70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,?,某起重机的机械效率70%，它表示什么意思？,使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是70%。,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,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）物体上升的距离；（3）有用功
8、，总功，机械效率。,练一练,1、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？,将相同重物提升相同高度，做有用功相同,检测练习,故左边的机械效率大,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_（选填：“增大”、“减小”或“不变”）,缓慢,2.4,24,83.3%,增大,练一练,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
9、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”）,3,2,62.5%,大于,7.在“测定动滑轮机械效率”的实验中，用同一滑轮进行了两次实验，实验数据如下： 实验中应 拉弹簧测力计 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”）第一次实验时的机械效率 若不计摩擦，该动滑轮的重为_。,匀速,66.7%,大于,1N,巩 固 练 习,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
10、滑轮组的机械效率为多少?,G,W有=Gh=240 N0.1m=24J,W总=FS=100 N0.3m=30J,例题:,算一算：,一台起重机将重3600N的货物提高4m。如果额外功是9600J，起重机做的有用功是多少？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；,巩 固 练 习,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
11、物；,D、把滑轮做得更轻巧，减小滑轮在 转动过程中的摩擦；,巩 固 练 习,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,人做的功是_J,有用功是_J,这根杠杆的机械效率是_.,巩 固 练 习,40,88,80,90.9%,4、用一动滑轮将重200N的砂子提到9m高的脚手架上，所用力是120N，求有用功、总功机械效率各是多少？,解：,巩 固 练 习,巩 固 练 习,5、判断题：（1）额外功与总功的比值越大，机械效率越小. （ ）（2）机械效率大的机械一定既省力又省功。（ ） （3）机械效率越高，则机械做的有用功越多。（ ）
12、 （4）机械做的总功越少，机械效率也越低。（ ） （5）在总功相同时，机械效率高的机械，有用功就越多。（ ）（6）机械效率是有用功和额外功的总和。（ ）,练习2、小明用100N的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下2m，杠杆的另一端将320N的重物提高了0.5m，(1)他做的有用功是多少？(2)总功是多少？(3)杠杆的机械效率是多少？,某人用如图所示的滑轮组提升2000牛的重物，使用的拉力是800牛，绳子自由端被拉下4米。（1）这个人做的总功是多少焦？（2）有用功是多少焦？（3）额外功是多少焦？（4）这个滑轮组的机械效率是多少？,2用如图所示滑轮组拉着一重为100牛的物体A沿水平面做匀速运动，所用拉力F的大小为40牛（1）不计轮和绳的重力以及摩擦，求：物体A所受的摩擦力（2）若滑轮组的机械效率为80%，求：物体A所受的摩擦力,谢谢,
