第二节机械效率.ppt

第十四章功和机械能,第二节机械效率,功的原理是什么？,使用任何机械都不省功。,复习：,例：通过一动滑轮用60牛的拉力提起重为100牛的重物，使重物提高2米。（1）拉力做多少功？（2）如用手直接提起做功多少？,（2）W手=Gh=100N2m=200J,（1）W用机械=Fs=60N4m=240J,为什么利用机械做的功大于不用机械直接用手做的功呢？,F,s=2h=22m=4m,解:,有用功()：对人们有用的功（为达到目的必须做的功）,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,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,克服自重做功,对沙子做功,对桶做功,对滑轮做功,对口袋做功,对滑轮做功,对沙做功,有用功,有用功,有用功,额外功,额外功,额外功,请计算出有用功、额外功和总功分别是多少？,W有用=Gh=100N6m=600J,W额外=G人h+G桶h=400N6m+20N6m=2520J,W总=W有用+W额外=600J+2520J=3120J,W有用=Gh=100N6m=600J,W额外=G动h+G桶h=10N6m+20N6m=180J,W总=W有用+W额外=600J+180J=780J,W有用=Gh=100N6m=600J,W额外=G动h+G袋h=10N6m+5N6m=90J,W总=W有用+W额外=600J+90J=690J,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:,3.机械效率小于1,没有单位,常用百分数表示.,W有用=Gh=100N6m=600J,W额外=G人h+G桶h=400N6m+20N6m=2520J,W总=W有用+W额外=600J+2520J=3120J,=600J/3120J=19.2%,=,W有用=Gh=100N6m=600J,W额外=G动h+G桶h=10N6m+20N6m=180J,W总=W有用+W额外=600J+180J=780J,=600J/780J=76.9%,=,W有用=Gh=100N6m=600J,W额外=G动h+G袋h=10N6m+5N6m=90J,W总=W有用+W额外=600J+90J=690J,=600J/690J=87%,=,你希望额外功多些还是少些呢？,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?,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?,提水桶所做的功是有用功;提水所做的功是额外功。,练习:起重机把质量为0.6t的重物匀速提升了3m.它的电动机所做的功是34000J起重机的机械效率是多少?,解:起重机提升货物所做的功是有用功G=mg=6000kg10N/kg=60000N,W有=FS=Gh=60000N3m=18000J,起重机的电机所做的功是总功W总=34000J,机械效率是,=18000J/34000J=53%,1、用一个动滑轮把重100N的沙子提到9m高的脚手架上,所用的力是60N,那么做的总功是J,有用功是J,机械效率是。,2、用动力臂是阻力臂2倍的杠杆将重400N的货物抬高20cm，手向下压杠杆的力是220N，手下降的高度是cm，人做的总功是J，有用功是J，这根杠杆的机械效率是。,1080,900,83.3%,40,88,80,90.9%,通用结论：对于动滑轮及其他机械来说，有用h总s,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？,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：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？,例题精选：,已知：G=2000牛F=800牛S=4米n=4求：,探究斜面的机械效率,探究过程：,组装器材,进行实验,分析数据，得到结论,F,S,h,实验装置：,实验过程：,测量小木块的重量，记录数据；,改变斜面的倾斜程度，重复步骤。,把小木块用弹簧秤沿斜面匀速向上拉；分别记录拉力F、木块沿斜面移动的距离S、木块上升的高度h。,结论：在斜面高度一定时，斜面的倾斜程度越大,机械效率越高。,1.把一重物沿图所示的AD、BD、CD三个光滑斜面推向顶端D，则推力所做的功是A沿斜面AD推，做功最多B沿斜面BD推，做功最多C沿斜面CD推，做功最多D一样多；,D,2、用一块长L=5m的木板，搭在离地面高为h=2m的卡车车厢上，用F=500N的拉力，把重G=1000N的货物匀速拉到车上，问人做了多少功？其中有用功是多少？额外功是多少？,L,h,A,C,B,F,1、例题中总功、有用功、额外功中哪些功一点都不能省？2、哪些功可以省一些？,（有用功一点不能省，否则达不到目的。）,额外功可以想办法省一些，如减轻动滑轮重力减少动滑轮个数，其额外功可以省一些，有用功不能省，而总功=有用功+额外功，这样总功也就可省一些。,思考问题：,如何提高机械效率？,法一：减小机械自重,例如：动滑轮太重，换用较轻滑轮就可提高其机械效率。,法二：减