第3节 机械效率

1、第三节 机械效率,小明家住在二楼，买了一批木料，可以直接用手拉到二楼，也可以使用动滑轮，使用动滑轮的作用为了 。,省力,用手直接对木料做功与手对机械做功相等吗？,一、再探动滑轮,用手直接对木料做功与手对机械做功相等吗？,议一议：为什么使用动滑轮后手要多做功？,有用功：直接提升物体所做的功。 （有利用价值的功）,额外功：克服机械重力、摩擦 力做的功。（我们不 需要却不得不做的功）,总 功：手对机械所做的功。,请你判断,用水桶从井中提水时，所做的有用功是 ，额外功是 ，总 功是 ； 如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来 的桶里带了一些水，有用功是 ， 额外功是 ，总功是 。,克服水的重力做功,克服

2、桶的重力做功,拉力所做的功,克服桶的重力做功,克服水的重力做功,拉力所做的功,一、三种功,1、有用功（W有）：对人们有用的功。 计算： W有Gh提升物体； W有fS物水平移动 2 、额外功（W额）：人们不需要但又不 得不做的功。 计算： W额G动h提升物体，且不计摩擦与绳重； W额 fL斜面 3 、总功（W总）：有用功与额外功的总和（运用机械时动力F所做的功）。 计算： W总FS滑轮组F=(G+G动)/n S=nh； W总 FL斜面 4 、三者关系： W总 W有 W额,你会选哪种方法呢？,应用分析,人提沙子做功,1.对砂子做功,2.对桶做功,3.克服自重做功,人拉滑轮做功,1.对砂子做功,2.

3、对桶做功,3.对动滑轮做功,人拉滑轮做功,1.对砂子做功,2.对口袋做功,3.对动滑轮做功,人提沙子做功,1对砂子做功,2对桶做功,3克服自重 做功,人拉滑轮做功,1对砂子做功,2对桶做功,3对动滑轮 做功,人拉滑轮做功,1对砂子做功,2对口袋做功,3对动滑轮 做功,600J,2520J,600J,180J,600J,90J,3120J,780J,690J,你希望额外功多些还是少些呢？,砂子重100N 人重400N 桶重20N 动滑轮重10N 口袋重5N 地面到三楼高6 m,请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。,用哪种方法好？,1、机械效率：有用功与总功的比值叫做机械效率。,理解：

4、a:常用百分数表示； b: 小于100%； c: 没有单位。,二、机械效率,2、计算公式：,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,起重机的机械效率是60%，它表示什么意思？,请你判断：下面说法中是否正确？ 1有用功越多，机械效率越高（ ） 2额外功越少，机械效率越高（ ） 3物体做功越慢，机械效率越低（ ） 4做总功越多，机械效率越低（ ） 5做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高（ ） 6做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高（ ） 7机械效率越高，越省力（ ）,答案: (1) W总= 240J;,(2) W有用= 1

5、80J;,(3) W额外= 60J;,(4) = 75;,(5) G动=60N。,读作依塔,例2、小明用100N的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下2m，杠杆的另一端将320N的重物提高了0.5m， 他做的有用功是多少？ 总功是多少？ 杠杆的机械效率是多少？,如何提高机械效率 ？,改进机械的结构，减小机械自重, 减小机械间的摩擦力。,请你思考,例如：动滑轮太重，使滑轮组机械效率很低，换用较轻滑轮就可提高其机械效率。,例如：加强机械运动部位的润滑.,三、影响滑轮组机械效率的因素,1、滑轮组轮与轴及轮与绳之间的摩擦 （减小摩擦可以减少额外功，提高机械效率） 2 、所提升的物重 （物重增加，机械效率也提高

6、）,探究滑轮组的机械效率,活动,【实验目的】 1学习安装滑轮组 2学习测滑轮组的机械效率 3学习计算滑轮组的机械效率,讨论：,为得出滑轮组、斜面的机械效率，需要求出有用功和总功，为此需要测出哪些物理量？每个量怎样测量？,刻度尺、钩码、弹簧秤、滑轮组两个、铁架台、长约2m的细绳、斜面,实验器材：,思考：若没有刻度尺能否测出滑轮组的机械 效率？,使用弹簧测力计时首先要做的是什么呢？,用弹簧测力计测钩码的重力,你还可以组装成其它的滑轮组！,钩码上升的高度（h）,细绳自由端通过的距离（s）,匀速拉动弹簧秤使钩码升高到某一位置处，从弹簧秤读出拉力F的数值,实验步骤：,照图，把滑轮组和刻度尺安装好，从刻度

7、尺读出钩码和弹簧测力计 的位置；测出钩码G的值，并记录表中。 匀速竖直拉动弹簧测力计，使钩码G上升，读出弹簧测力计所示拉力F的值 ，从刻度尺读出钩码升高的距离h和弹簧测力计移动的距离S，记录数据在表格中。 分别算出有用功和总功、机械效率。记录结果。 再安装另一滑轮组，重复再做一次。 比较两次两种滑轮组有什么不同？机械效率的差异？ 换成斜面再做一次。,四、探究滑轮组的机械效率,1、测量器材：刻度尺、弹簧测力计 2、原理： 3 、测量的物理量： 物重G、 物体上升高度h、 拉力F、 拉力移动的距离S 4、测量过程中注意：应在竖直方向上匀速拉动 5、讨论： a 、其他不变，若绕绳方向变化， 则不变； b 、物重不变，若动滑轮个数增加，则减小； c 、装置不变，若物重增加，则增加。,再探：斜面的机械效率与斜面的 倾角的关系,斜面