九年级物理 探究机械能省功吗？ 机械效率课件 北师大版

1、第16课时 机械效率（一）,知识要点：,1有用功：人们使用机械完成某一项任务所需做的功。如：用动滑轮将某一重物G提升高度h，滑轮对重物所做的功W=Gh就是有用功，用W有用表示。,(一)有用功、额外功和总功,2额外功：人们使用机械完成有用功时，不得不克服机械的某些阻力所做的功。常见的额外功有两种：,提升物体时，克服机械自重、容器重等所做的功，如用滑轮组提一筐砂石时，克服动滑轮重和筐重所做的功都是额外功。 克服机械的摩擦所做的功也是额外功，如使用滑轮组时，克服轮与轴之间的摩擦所做的功是额外功。,3总功：是动力对机械做的功，等于有用功和额外功之和，即W总功=W有用+W额外,在实际做功的过程中，虽然不

2、得不做一些额外功，但我们总是希望额外功能小一些，可以减小不必要的能量的损耗。这样一来，有用功在总功中占的比例就会大些。为了表示这个比例，物理学中引入了机械效率这个物理量。,(二)机械效率,1机械效率被定义为：有用功与总功的比值，用希腊字母“”表示。,注意：,比较：,机械效率与功率是两个完全不同的概念,这两个物理量是从不同方面反映机械性能的。它们之间没有必然的联系。 功率大表示机械做功快；机械效率高表示机械对总功的利用率高。功率大的机械不一定机械效率高，例如内燃机车功率可以达到几千千瓦，但效率只有3040，反之，机械效率高的机械功率不一定大。例如，安装在儿童玩具汽车里的电动机效率可达80，但功率

3、却只有几瓦特。,2滑轮组机械效率的计算,若不考虑摩擦和绳重，滑轮组机械效率可变为：,其中G为提升的物重，h为物体升高的高度，F为施加在绳子自由端的拉力，s为绳子自由端移动的距离，n为吊起动滑轮绳子的段数。,易错点：,为物体受到的阻力。,3斜面的机械效率,如果滑轮组不是用来提升物体，而是拉着物体水平运动，则不能用上式计算机械效率，应该用,4其他机械的机械效率,典型例题解析,【例1】在某工地上，工人师傅用滑轮组起吊重为600 N的重物，他 用200 N的力拉绳，使物体上升3 m，滑轮组工作时的效率为75%.求(1)有用功、总功；(2)使 滑轮组至少由几定几动组成. 解(1)W有=Gh=6003 J

4、=1800 J (2)W总=Fs=Fnh 即吊起动滑轮的绳子股数为4股，那么滑轮组至少由“一定二动”组成.,【例2】如下图所示，物体的重量为2.4104 N，物体在匀速运动时 受到的阻力是物体重量的1/10，且滑轮组的机械效率是80%，拉力F 的功率为150 W，要把物体匀速拉动1 m 求：(1)F的大小；(2)物体移动的速度；(3)需要多长时间.,典型例题解析,例2图,解析,解：(1)设物体在匀速运动时受到的阻力为f F=103 N (2)由即时功率公式P=Fv,典型例题解析,1.如图4-2-3所示，用滑轮组拉着重为600 N的物体A沿水平方向匀速移动，在40 s内物 体移动了8 m，拉力F做的功为1280 J 图4-2-3 求：(1)拉力F的大小及拉力的功率； (2)若动滑轮的重为12 N(不计绳重及摩擦)滑轮组的机械效率为多少? 【答案】(1)80 N，32 W (2)92.5%,课时训练,2.工人用类似图4-2-1所示的滑轮组提起重为2000 N的物体. (1)若不计摩擦和动滑轮重，工人提起这个重物至少需用多大的力? (2)若工人匀速提起这个物体时所用的拉力是800 N，滑轮组的机械效率是多大? (3)若工人用800 N的拉力在1分钟内将这个物体提高3 m，他做功