物理教学课件机械效率.ppt

有用功 ：使用机械时对人们有用的功 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，即 W总=W有+W额 一、有用功、额外功、总功 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? 目的：提水。 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? 目的：捞桶 提水桶所做的功是有用功; 提水所做的功是额外功。 将沙子运上三楼，你选哪种方法呢？ 想一想： 请算出有用功,额外功 总功分别是多少？ 砂子重100N 人重400N 桶重20N 地面到三楼高6 m 人提沙子做功 1对砂做功 2对桶做功 600J 3克服自重 做功 总功 3120J 额外功 2520J 120J 2400J 有用功 600J 砂子重100N 桶重20N 地面到三楼高6 m 人拉滑轮做功 1对砂子 做功 600J 2对桶做功 有用功 600J 总功 720J额外功 120J 120J 砂子重100N 桶重20N 动滑轮重10N 地面到三楼高6 m 人拉滑轮做功 1对砂子 做功 600J 2对桶做功 3对动滑 轮做功 有用功 600J 额外功 180J 总功 780J 60J 120J 砂子重100N 动滑轮重10N 口袋重5N 地面到三楼高6 m 人拉滑轮做功 1对砂子 做功 2对口袋 做功 3对动滑轮 做功 600J 有用功 600J 额外功 90J 总功 690J 30J 60J 你希望额外功多些还是少些呢？ 砂子重100N 人重400N 桶重20N 动滑轮重10N 口袋重5N 地面到三楼高6 m 1对砂子做功 2对桶做功 3对动滑轮 做功 600J 180J 2对桶做功 3克服自 重做功 600J 1对砂子做功 2520J 1对砂子做功 2对口袋做功 3对动滑轮 做功 600J 90J 1对砂子做功 2对桶做功 600J 120J 请算出有用功占总功的百分比。 用哪种方法好？ 19%76%86%83.3% 二、 机 械 效 率 1.定义：有用功与总功的比值叫机械效率. 2.表达式: 没有！因为有用功总小于总功，所以 机械效率总小于1 分组讨论 ： 有没有机械效率为100%的机械？为什么？ 起重机起重机的机械效率是的机械效率是60%60% 它表示什么意思它表示什么意思? ? 使用起重机提升重使用起重机提升重 物时所做的有用功跟总物时所做的有用功跟总 功的比值是功的比值是60%60%，也可，也可 以说有用功在总功中占以说有用功在总功中占 有有60%60%，另外的，另外的4040是是 额外功额外功 例1一台起重机将重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？ 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=3600N 起重机提升重物所做的有用功 W有=Fh=Gh =3600N4m=14400J=1.44104J 起重机做的总功 W总=W有+W额 =14400J+9600J=2.4104J 因此，起重机的机械效率 =W有/W总 = 1.44104J/2.4104J=60% 某人用如图所示的滑轮组提升2000N的重 物，使用的拉力是800N，绳子自由端被拉下4m。 求：（1）这个人做的总功？（2）有用功（3） 额外功？（4）这个滑轮组的机械效率？ F G 探究探究: :斜面的机斜面的机 械效率械效率 1. 1.把物体拉上斜面把物体拉上斜面 时时, ,额外功是什么额外功是什么? ? ( (克服物体与斜面克服物体与斜面 之间的摩擦力而做之间的摩擦力而做 功功) ) 2.2.探究一下探究一下光滑程度一样的斜面一样的斜面, ,当它的倾斜程度不同当它的倾斜程度不同 时时, , 斜面的机械效率是否相同斜面的机械效率是否相同. . 请请思考思考: :1. 1.怎样计算总功怎样计算总功? ?WW总 总= F S = F S 2. 2.怎样计算有用功怎样计算有用功? ?WW有用 有用 = G h = G h 3. 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? ? 改变木板的倾斜程度改变木板的倾斜程度, ,再测量两次斜面的机械效率再测量两次斜面的机械效率 实验装置： F S h 实验前请猜想实验前请猜想: : 1).1).你认为省力多少与斜面的倾斜程度有什么关系你认为省力多少与斜面的倾斜程度有什么关系? ? 2).2).斜面的机械效率与它的倾斜程度有什么关系斜面的机械效率与它的倾斜程度有什么关系? ? 斜面的斜面的 倾斜程倾斜程 度度 小车小车 重量重量 G/NG/N 斜面高斜面高 度度h/mh/m 沿斜沿斜 面拉面拉 力力 F/NF/N 斜面长斜面长 s/ms/m 有用有用 功功 W W 有有/J /J 总功总功 W W 总总/J /J 机机 械械 效效 率率 较缓较缓 较陡较陡 最陡最陡 10 10 10 0.1 0.2 0.3 3 4 5 1 1 1 1 2 3 3 4 5 33 50 60 6、斜面的机械效率与斜面的机械效率与 粗糙程度 倾斜程度 有关 粗糙程度相同，斜面越陡，效率越高。 倾斜程度相同，斜面越光滑，效率越高。 1、机械效率越大的机械必定是：（机械效率越大的机械必定是：（ ） A A、越省力，、越省力， B B、越省功，、越省功， 、有用功越多，有用功与总功比值越大。 、有用功越多，有用功与总功比值越大。 、下列各项措施中能提高滑轮组机械效率 的是 （ ） 、增加动滑轮，减小拉力。 、减小 提升重物重力。、减小提升高度，减小 有用功。、增加提升重物重力，增大有 用功。 3、关于机械效率，下说法正确的是： A、机械效率总小于1； B、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、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； 4、为了提高滑轮组的机械效率，以下 正确的 是： 5、如图所示，为使重为1500N的物体 匀速移动到长100m斜面的顶端，若 斜面的高为10m.需用180N的推力， 则这个斜面的机械效率是多少？ 5、判断题题： （1）额额外功与总总功的比值值越大，机械效