第五节 机械效率.ppt

1、第5节机械效率，第5节机械效率，1通过探索动滑轮，我们可以知道有用的功、总功、额外功及其关系。理解机械效率的概念。知道机械效率的计算公式就能计算出一台简单机器的机械效率。知道机械效率的物理意义，并且知道实际的机械效率不可能是100%。4可以设计实验来确定简单机器的机械效率。了解提高机械效率的现实意义和方法，具有合理改进机械和提高效率的意识，从而增强用科学为人类服务的责任感。教学目标，活动：再次探索滑轮，第一步：分别测量手对绳索的拉力f、手移动的距离s、钩码的重力g和钩码的上升高度h。第二步：改变钩子的数量，重复上面的实验。步骤3:设计表格并记录数据。思考：在上面的实验中，手在绳子上做的功等于动

2、滑轮的钩码做的功吗？如果它们不相等，哪一个更大，为什么？实验值为g牛、h米、f牛和s米。拉力(力量)所做的功游丝对动滑轮的平衡：W移动Fs _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 1有用的工作(W有用的):在使用机器时对人有用的工作称为有用的工作； 2.在这个实验中，克服摩擦和将动滑轮提升到一定高度所做的工作对我们来说是无用的，但

3、是必须做。这种工作被称为额外工作，不可避免地要使用任何机器来做额外的工作。总工时：有用工作和额外工作的总和称为总工时。根据上面的实验，你能计算出有用工作占总工作的百分比吗？有用功总是小于总功，所以机械效率总是小于1。机械效率用百分比表示。没有单位。机械效率：有用功与总功的比率称为机械效率。起重机的机械效率是70%。这是什么意思？答：用起重机起吊重物时，有用功占总功的比例是70%，或者可以说有用功占总功的70%，另外30%做额外的工作。如何提高机械效率：W=W有/W总数=W有/(W有W量)，首先是减少额外的工作，如保持良好的润滑，减少滑轮和轴之间的摩擦，减轻动滑轮的重量等，这样可以减少额外的工作

4、，提高机械效率。如何使用简单的机械如杠杆和斜面来减少额外的工作，应该采取什么方法和措施？第二是增加有用的工作。当额外的功不变时，有用的功越大，机械效率越高。以滑轮组起吊重物为例，当动滑轮的重量和摩擦力不变时，货物越重，效率越高；或者以把水举到楼上为例，当水桶的重量不变时，水桶里的水越重，效率越高。在本章第34页的例子中，陈杰的学生举水的效率，假设水的重量是80 N，寻求有用的功，总功和机械效率。在不同的条件下，同一台机器的机械效率可能会有所不同，因此提高机械效率的方法之一就是在满载的条件下工作。如何区分有用功和总功动力(人或马达)在机器上做的功是总功，机器在物体上做的功是有用功。或者如果没有机

5、器，用手直接移动物体所做的工作是有用的。例如，在水力发电站，水从高处流下来驱动发电机，水的重力产生的功gh是总功，发电机产生的电能(电功)是有用的功。当电动泵将水提升到一定高度时，泵消耗的电能(电流做功)就是总功，水势能Gh的增加就是有用功。示例：使用图2所示的滑轮组以恒定速度将货物重量600牛顿增加2米，使用的拉力为375牛顿。计算该滑轮组的总功、有用功和机械效率。正确理解美国为了提水，必须使用铲斗，在铲斗上做功，并克服使用轮轴时的摩擦力。这两部分工作必须做额外的无用工作才能达到提水的目的，所以它们被称为额外工作。如图82、所示，如图83所示，滑轮组将物体从a拉动到b，物体前进一段距离s。为

6、了拉动物体，必须克服物体和支撑表面之间的摩擦，因此通过克服支撑表面和物体之间的摩擦所做的功是有用的功。功率f所做的功(即拉力)是总功。克服摩擦所做的工作是额外的工作。请通过以上两个例子考虑一下。有人说有用的功是Gh(G是物体的重量，H是物体上升的距离)。这个陈述正确吗？有些人认为，只要工作是通过克服摩擦来完成的，它就一定是无用的(额外的工作)。这种理解有什么错？实际上，力臂是阻力臂的四倍大，可以举起360牛顿重20厘米的货物。手压下杠杆的力为100牛顿，手下降的高度为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

7、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _关于功率，下列说法是正确的： (一)机器功率越大，做功越多；机械效率越高，机械功率越大；功率表示做功的速度；使用省力机械可以增加机械做功的能力。练习使用天车和动滑轮将两个相同的重物提升相同的高度，然后：()。天车的总功必须大于动滑轮的总功；天车的有用功必须大于动滑轮的有用功；天车的有用功必须小于动滑轮的有用功；天车的有效功必须等于动滑轮的有效功。实验：在测量滑轮组机械效率的实验中，一位同学按照以下步骤操作：(1)安装滑轮组，如图A所示，并记录钩码和弹簧秤的位置。画中钩住的院子的重量是1牛。(2)匀速拉动弹簧秤，提升钩码G，如图b所示。从弹簧秤读出的拉力f值为0.5n，钩码提升的高度和弹簧秤移动的距离s可以在图背景的刻度线上读出。请在下表中填写相关实验数据，并计算机械效率。探讨