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1、机械效率,学习目标:,、知道什么是总功、有用功、额外功?、知道什么是机械效率,计算公式,会进行简单计算。、知道影响机械效率的因素和提高机械效率的方法。,你会选哪种方法呢?,有用功:对人们有用的功,额外功:人们不需要但又不 得不做的功,总功:有用功与额外功的总和,一、有用功、额外功,600,600,600,2520,3120,180,780,90,690,二、机械效率,有用功跟总功的比值叫机械效率,有用功总小于总功,所以机械效率总小于1,看看刚才的数据,思考机械效率会大于吗?为什么?,公式:,机械效率一般用百分数表示,没有单位,请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。,用哪种方法好?,6
2、00,600,600,2520,3120,180,780,90,690,19.2,76.9,87.0,起重机的机械效率是60%,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60%,也可以说有用功在总功中占有60%,另外的40是额外功,例 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:,判断:下面说法中是否正确1有用功越多,机械效率越高2额外功越少,机械效率越高3功率越小,机械效率越低4机械效率越大,功率就越大5做相同的有用功,额外功越少,机械效率越高6做相同的总功时,有用功越多,机械效率越高7用不同的滑轮组,做的有
3、用功相同时,机械效率一定相同8因为有用功总小于总功,所以机械效率总小于19做的额外功一定时,总功越少,机械效率越高10有用功在总功中占的比例越大,机械效率越高,如何提高机械效率,减小机械自重,例如:动滑轮太重,使二动二定滑轮组很低,换用较轻滑轮就可提高其机械效率。,减小机械间的摩擦力。,机械效率的定义:有用功跟总动的比值,小结:,有用功:对人们有用的功,额外功:人们不需要但又不 得不做的功,总功:有用功与额外功的总和,公式:,永远小于1,如何提高机械效率,1、关于机械效率,下列说法中正确的是()A做有用功多的机械效率高B做总功多的机械效率高C做额外功少的机械效率高D在总功中有用功占比例大的机械
4、效率高,2、将一动滑轮改为定滑轮使用,这样一定是 A提高了机械效率 B提高了功率C改变了力的方向 D节省了力(山西),3、用一个动滑轮,把50千克的货物提高1米,所用的力为294牛顿,那么总功、有用功分别是A490焦耳、490焦耳B490焦耳、294焦耳C588焦耳、490焦耳B294焦耳、588焦耳,4、用高为2米、长为4米的斜面把400牛顿的物体从地面推到2米高处,这时需要沿斜面的力的大小为250牛顿,那么推物体所做的有用功?总功?额外功?,摩擦力?,F做的功为总功,克服物体重力做功为有用功,克服滑轮重力做功为额外功(不考虑摩擦力),F做的功为总功,克服物体所受摩擦力所做功为有用功,克服绳
5、和轮、轮和轴间摩擦所做功为额外功,W有=G物h,W有=f摩擦S,总功:有用功和额外功的和,叫总功。,W总=W有用+W额外,公式(1):,公式(2):,W总=F动力S动力,作用在机械上的动力,动力作用点移动的距离,机械效率公式:,1.如图所示,使用滑轮组提升重物,物重G=1000N,拉力F=250N,将重物提高2m(绳在拉伸过程中不伸长),求:(1)有用功W有=?总功 W总=?机械效率=?(2)若绳子自由端提升的速度为0.5m/s,在5秒钟内重物升高多少米?,答案:(1)2000J;2500J;80(2)0.5m,2.某人用右图装置滑轮组(不及所有摩擦)提升一重物,在自由端所用拉力F=200N,
6、若=80.求:(1)物体的重力G物=?(2)动滑轮的重力G动(3)若物体重力为1000N,该滑轮组的机械效率为多少?,答案:(1)800N(2)200N(3)83.3,3.如图所示,规格完全相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组,分别提升重为G1和G2的两个物体,不考虑绳重及摩擦,比较它们的省力情况和机械效率。A.若G1=G2,则 F1F2,甲的机械效率高C.若G1F2,甲、乙的机械效率相同D.若G1G2,则 F1F2,乙的机械效率高,答案:D,5.如图所示,A物体在水平地面上做匀速直线运动,已知绕过动滑轮的弹簧测力计上的示数为12N,滑轮的机械效率为75求A物体所到地面摩擦力大小?,答案:18N,4
7、.在下图中,物体A在地面匀速运动,对面对A的摩擦力是8N,A物体的重力是9N,弹簧测力计示数是F=5N,求滑轮组的机械效率?,答案:80,为什么利用实际机械做的功大于不用机械直接用手做的功呢?,功的原理是什么?,使用任何机械都不省功。,(1)使用机械时人们所做的功,都等于不用机械而直接用手所做的功。(不计机械自重及摩擦),功的原理,(2)使用任何机械都不省功。(任何情况下),(3)理想公式:,W机械=W手动,1 直接用手提,2 用动滑轮提,W1=Fs,=Gh,W2=Fs,=1/2(G+G动).2h,=(G+G动)h,考虑G动,理想情况,W2=Fs,=1/2G.2h=Gh,功的原理,如图所示,用
8、力 F 沿长为 L,高为 h 的光滑斜面把重为 G 的物体从 A 端匀速拉到 B 端。求 F 对物体所做的功。,A,B,F,斜面长是斜面高的几倍,则推力是物重的几分之一。斜面高一定,斜面越长越省力(盘山公路,FL=Gh,所以 W 1=W2,即 F/G=h/L,因为使用任何机械都不能省功,例2:一斜面L为6米,h 为2米,要将60的重物拉至斜面顶端,所用的力至少是多少?若实际拉力F是30,那么拉力做功多少?机械效率为多少?摩擦力f为多少?,光滑时用力最少h;F=Gh/L=20N,实际拉力做的功W总=F实L=30N6m=180J机械效率=W有/W总=Gh/W总=66.7%,摩擦力f=F实F=30N
9、2ON=10Nf=W额/L=(W总W有)/L=10N,在测定滑轮组机械效率的实验中:,根据的原理是_。,实验中需要的测量工具有_和_。,需要直接测量的物理量有:绳端的拉力F、_、_和_。,实验时拉力的方向应尽量_,且应在钩码_的过程中读取拉力的大小。,=W有W总,刻度尺,弹簧测力器,物体重G,物体上升距离h,绳自由端移动距离S,竖直向上,匀速移动,F,某同学测定图示装置滑轮组的机械效率,他设计了如下表格记录数据如下:,比较1、2两组得到结论为()比较2、3两组得到结论为(),(7)通过实验,我们知道影响滑轮组机械效率的大小因素是_和_的影响。随物重的增加而变大;随动滑轮重的增加(常表现在个数的
10、增加上)而变小。,如图所示,物体重1500牛,地面对物体的摩擦阻力是物重的0.4倍。某人用240牛的拉力F,在8秒内使物体沿水平地面匀速移动5米。求:(1)力F所做的功(2)人做的有用功(3)滑轮组的机械效率(4)人做功的总功率,W有用=f s,练习1:用右图的滑轮组将G=1200牛的重物匀速拉高1米,滑轮组的机械效率为,则此过程中有用功等于多少?额外功等于多少?需要的拉力为多大?,2.某人用右图装置滑轮组(不计摩擦和绳重)提升一重物,在自由端所用拉力F=200N,若=80.求:(1)物体的重力G物=?(2)动滑轮的重力G动(3)若物体重力为1000N,该滑轮组的机械效率为多少?,利用一水泵抽水,规格如铭牌所示,问小时可以将多少水抽到m高的水池中去?,(1)使用机械时人们所做的功,都等于不用机械而直接用手所做的功。(不计机械自重及摩擦),功的原理,(2)使用任何机械都不省功。(任何情况下),(3)公式:,W机=W手,