第4节 简单机械（第四课时）.ppt

1、第四课时 机械效率,复习,用如图所示的滑轮组提升重为400牛的重物，动滑轮重60牛，则拉力要多大？（摩擦及绳的重力不计）,F,G,F = 1/2（G物G动） =1/2（400牛60牛）= 230牛,要使重物上升2米，绳子自由端需拉过几米？,s = 2h = 22米 = 4米,拉力所做的功是多少焦？,W = Fs = 230牛4米 = 920焦,提升重物所做的功是多少焦？,W物 = G物h = 400牛2米 = 800焦,提升动滑轮所做的功是多少焦？,W动 = G动h = 60牛2米 = 120焦,希望做的功,不希望做的功,1.有用功（W有用）：,一、有用功、额外功、总功,2.额外功（W额外）：

2、,3.总功（W总）：,W总 = W有用 W额外,即必须要做的功。,即不需要但又不得不做的功。,机械克服摩擦等额外阻力所做的功。,机械克服有用阻力所做的功。,有用功加额外功是总共做的功。,克服摩擦所做的功,克服机械本身重力所做的功,总功必定大于有用功。,3、在左图中，如果考虑绳子的自重及滑轮轴心处的摩擦，所做的额外功还有哪些？你希望额外功大些还是小些？,1、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？,2、如果桶掉到井里，从井中捞桶的时候，捞上来的桶有些水，此时所做的功，哪部分是有用功，哪部分是额外功？,4、从能量转化的角度，可以对左图中的各种功进行如下的分析。怎样描述机械

3、工作时能量的利用率？,总功 = 人提供的能量,有用功 = 重物增加的势能,额外功 = 动滑轮增加的势能 + 摩擦产生的内能, 有用功跟总功的比值,二、机械效率,1、表达式：,2、的特点:,（1）无单位,（2）总小于1,（3）一般用百分比表示,机械效率越大，机械工作时能量的利用率越高。,=,W有用,W总,100%,【例1】如图所示的滑轮组，用280牛的力提升重为400牛 的重物，动滑轮重60牛，要使重物上升2米，求：该滑轮 组的机械效率？（摩擦及绳的重力不计）,总功 即拉力所做的功是：,W总 = Fs = 280牛4米 = 1120焦,有用功 即提升重物所做的功是：,W有 = G物h = 400

4、牛2米 = 800焦,？,=,W有用,W总,100%,=,800焦,1120焦,100%,71.4%,如果考虑摩擦效率更低。,拉力移动距离为 s = 2h = 4米,机械效率是表示机械性能的一项重要指标。,一般的滑轮组的机械效率为50%70%,起重机的机械效率为40%50%,抽水机的机械效率为60%80%,那么，如何提高机械效率？,三、提高机械效率的方法,（1）减小摩擦，经常润滑，定时保养。,（2）减小机械本身的重力。,在使用机械时，尽可能减小额外功。,机械功率与机械效率有什么区别？,下列说法正确吗？,1、越省力的机械效率越高。,2、做有用功多的机械效率高。,3、功率大的机械效率高。,4、总功

5、一定时，有用功多的机械效率高,5、有用功一定时，额外功少的机械效率高,机械功率是描述做功快慢的科学量，它的单位是瓦特。而机械效率是描述有用功占总功的比值，它没有单位。,你是否看到过如图所示的搬运货物的情景？,斜放的平板构成了一个斜面,四、斜面,一种可以省力的简单机械。,利用斜面可以更省力地将货物从低处搬运到高处。,斜面的机械效率与哪些因素有关？,可能与倾斜角度、摩擦等因素有关。,斜面的机械效率,1如图所示，将1块长木板的一端垫高，构成 一个斜面，用刻度尺测出斜面的长S 和斜面的 高度h。,2用弹簧测力计 测出小车的重力G。,3用弹簧测力计沿着斜面把小车从斜面底端 匀速拉到顶端，读出弹簧测力计的

6、读数F。,4改变斜面的倾斜程度，重复上述步骤2 次。,5将测量结果记录在下面的表格中。,表3-3 测量斜面的机械效率,结论：,对光滑程度相同的斜面，斜面的倾斜程度越大，,斜面的机械效率越高。,当斜面的倾斜程度一定，机械效率与何因素有关？,与斜面的光滑程度有关。,F,FL,W动力 =,W克服重力=,Gh,如果斜面光滑,FL,=,Gh,F,=,h,G,L,=,100%,如果斜面粗糙,即斜面存在摩擦力。,FL,W动力 =,W克服重力=,Gh,W克服摩擦=,f L,FL,=,Gh,f L,+,F,=,h,G,L,f,+,斜面越粗糙，摩擦力越大，克服摩擦做功越大， 机械效率越小。,F,f,右图说明了什么

7、？,同一物体升高相同的高度，斜面越长越省力。,南浦大桥引桥很长,？,斜面的应用,1、用滑轮组把720牛重的货物提高10 米， 若滑轮组的机械效率是60%，求有用功、 总功和额外功。,W有 = G物h,= 720牛10米,= 7200焦,=,W有用,W总,=,7200焦,60%,= 12000焦,W额外,=,W总,W有,=,4800焦,2、下列说法正确的是-（ ） A.机器效率的机械，功率一定大。 B.做功时间长的机械，功率一定小。 C.功率大的机械，做功一定多。 D.所有机械的机械效率都小于1。,D,3、用滑轮组提升重物,可以提高滑轮组机械效率 的方法是-（ ） A. 改变绕绳方法 B. 增加重物提升高度 C. 减少重物提升高度D. 增加物重,D,4、甲同学要把重100牛的沙子运上4楼（甲体重 50