《机械效率》课件

《机械效率》不使用机械直接提升物体做的功，与使用机械提升物体时做的功相同吗？知识点1有用功和额外功甲乙实验探究：使用动滑轮是否省功①如图甲所示，用弹簧测力计将钩码缓慢地提升一定的高度，将数据填入表格。②如图乙所示，用弹簧测力计和一个动滑轮将同样的钩码缓慢地提升相同的高度，并记录实验数据。实验步骤实验手的拉力F/N手移动的距离s/m钩码的重力G/N钩码升高的高度h/m拉力所做的功W/J弹簧测力计直接提升钩码20.120.1通过动滑轮提升钩码1.20.220.10.20.24实验数据实验结论：实验结果表明，虽然在两次实验中钩码被提升了相同的高度，但使用动滑轮时拉力做的功要多一些。这说明，尽管使用动滑轮会省力，但由于滑轮本身所受的重力以及摩擦等因素的影响，使用动滑轮我们要多做功。1.弹簧测力计应沿竖直方向匀速向上拉动滑轮或重物。2.通过动滑轮提升重物时，可以只测h数值，利用s=nh求出s数值，此实验中n=2。（1）有用功（W有）：为了达到工作目的，必须要做的功。克服物体重力所做的功就是有用功。W有=GhG：物体的重力h：物体提升的高度有用功、额外功、总功（2）额外功（W额）：对人们没有用但不得不做的功。（3）总功（W总）：利用机械做功时，对机械所做的功叫做总功。W总=W有+W额总功、有用功、额外功的单位都是焦（J）区分有用功和额外功的方法《教材帮》物理RJ八下第十二章第3节知识点1利用杠杆和斜面做功如图所示，一人用100N的拉力通过滑轮组将重为300N的物体向上提起，绳重和摩擦不计。在拉力的作用下，物体匀速上升了1m，求:(1)人所做的有用功；(2)人所做的总功；(3)人所做的额外功。W有=Gh=300N×1m=300J；s=4h=4×1m=4m，W总=Fs=100N×4m=400J;W额=W总-W有=400J－300J=100J。知识点2机械效率在保证所做有用功一定的情况下，人们总是希望额外功在总功中所占的比例越少越好。有用功占总功的比例反映了机械的一项性能，在物理学中用机械效率来表示。（1）定义：物理学中，将有用功跟总功的比值叫做机械效率。W有h=W总（2）公式：用η表示W有h=W总W有h=W有+W额W总=W额1－（3）机械效率只有大小，没有单位。由于有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。机械效率通常用百分数表示。（4）物理意义机械效率是标志机械做功性能好坏的重要指标，机械效率越高，机械的性能越好。用定滑轮匀速提升质量为10kg的物体,所用的拉力为110N,物体在2s内升高0.5m。此过程中的有用功是______J,定滑轮的机械效率是______%，拉力的功率是_______W。(g取10N/kg)5090.927.5

如果前面例题中用动滑轮提起的物体重为0.6t，那么机械效率还是44%吗？对一个机械来说，它的机械效率是恒定不变的吗？不是，机械效率不是固定不变的，机械效率反映的是机械在一次做功过程中有用功跟总功的比值，同一机械在不同的做功过程中，有用功不同，机械效率也会不同。下面我们通过测滑轮组的机械效率的实验来探究一下这个问题。知识点3测量滑轮组的机械效率η=W有W总=——GhFs刻度尺、钩码、弹簧测力计、滑轮、铁架台、长约2m的细绳。实验原理实验器材①用弹簧测力计测量钩码所受的重力G并填入表格。②按照图甲安装滑轮组，分别记下钩码和绳端的位置。③如图乙所示，匀速缓慢拉动弹簧测力计，使钩码升高，读出拉力F的值，用刻度尺测出钩码上升的高度h和绳端移动的距离s，将这三个量填入表格。实验步骤甲乙④算出有用功W有、总功W总、机械效率η并填入表格。⑤改变钩码的数量，重复上面的实验。拉力F/N绳端移动的距离s/m总功W总/J钩码重G/N钩码上升高度h/m有用功W有/J机械效率η实验数据记录表测量滑轮组的机械效率实验结论：用同一滑轮组提升重力不同的物体时，机械效率不同，被提升的物体越重，机械效率越高。思考讨论：如果保持钩码重力一定，且钩码升高相同高度，改变动滑轮重量，动滑轮越重，机械效率怎样变化？FF物重一定，升高相同高度，则有用功不变，动滑轮越重时，额外功越多，根据W有η=W有+W额可知，机械效率越小。（2021·吉林中考）如图所示,用125N的拉力F,把重力为300N的木箱匀速提升3m,滑轮组的机械效率为_____;假如在上升过程中,拉木箱的绳子突然断了,木箱由于________会继续向上运动一段距离。80%惯性

影响因素分析改进措施（提高效率）被提升物体的重力同一个滑轮组，被提升物体的重力越大，做的有用功越多，机械效率越大在机械承受的范围内，尽可能增加被提升物体的重力动滑轮的自重有用功不变时，减小提升动滑轮时做的额外功，可提高机械效率改进滑轮结构，减轻滑轮自重影响滑轮组机械效率的因素和改进措施影响因素分析改进措施（提高效率）滑轮组自身部件的摩擦机械自身部件的摩擦力越大，机械效率越低对机械进行保养，保持良好的润滑，减小摩擦影响滑轮组机械效率的因素和改进措施在斜面粗糙程度相同时，斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关，斜面越陡，机械效率就越高。斜面机械效率:η=W有W总=GhFl如图所示,工人师傅用沿斜面向上1000N的推力,将重为2000N的物体从斜面底端匀速推至斜面顶端。已知斜面长4m、高1.5m,则此过程中的有用功为______J,斜面的机械效率为_______。使用斜