吴店二中机械效率.ppt

1、二 机械效率,第十五章 功和机械,为什么利用实际机械做的功大于不用机械直接用手做的功呢 ？,功的原理是什么？,使用任何机械都不省功。,温故而知新,你会选哪种方法呢？,?,想想议议:,做这件事的主要目的是什么？,运沙子,1,2,3,1,2,3,对沙子做功,对桶做功,克服重力做功,对沙子做功,对桶做功,对滑轮做功,对沙子做功,对口袋做功,对滑轮做功,有用功 ：使用机械时对人们有用的功,额外功 ：人们不需要但又不 得不做的功,总功 ：有用功与额外功的总和，即 W总=W有+W额,一、有用功、额外功、总功,有用功、额外功的理解：,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？,答

2、:用水桶从井里提水，目的是把水提上来，所以提水的功是有用功，提桶的功是额外 功.,2.如果桶掉到井里，从井里捞桶的时候，捞 上的桶里带了一些水，这种情况下哪部分 是有用功，哪部分是额外功？,答:从井里捞桶的目的是把桶捞上来，所以提 桶的功是有用功，提起桶里带的水的功是 额外功,请计算出有用功、额外功和总功分别是多少？,你希望额外功多些还是少些,1,2,3,1,2,3,对沙子做功,对桶做功,克服重力做功,对沙子做功,对桶做功,对滑轮做功,对沙子做功,对桶做功,对滑轮做功,600J,2520J,600J,180J,600J,90J,请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。,3120J,78

3、0J,690J,1,2,3,1,2,3,对沙子做功,对桶做功,克服重力做功,对沙子做功,对桶做功,对滑轮做功,对沙子做功,对桶做功,对滑轮做功,600J,2520J,600J,180J,600J,90J,3120J,780J,690J,19%,76%,86%,二、 机 械 效 率,1.定义：有用功与总功的比值叫机械效率.,2.表达式:,没有！因为有用功总小于总功，（为什么？）所以机械效率总小于1,分组讨论：,有没有机械效率为100%的机械？为什么？,使用不同的机械来提起物体,我们希望做的额外功越少越好,不同机器这方面的差别通常用机械效率来表示,判断：下面说法中是否正确 1. 做功多的机械，机械

4、效率高 2做总功越多，机械效率越低 3做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高 4做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高 5用不同的滑轮组，做的有用功相同时，机械效率一定相同 6因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 7做的额外功一定时，总功越少，机械效率越高 8有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高 机械效率高的机械省功 机械效率高的机械有用功占总功比值大,起重机的机械效率是60%,它表示什么意思？,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,离心式水泵60%80%,柴油机28%37%,起重机40%50%,汽油机 22%

5、27%,电动机 80%90%,燃气轮机 20%30%,1804年特雷维辛克发明的蒸汽机车 蒸汽机的效率通常只有6%15%,空气喷气发动机 50%60%,三如何提高机械效率,1、改进结构，使它更合理，更轻巧，减小机械自重,2、在使用中按技术规程经常保养定时润滑减小机械间的摩擦力。,算一算：,一台起重机将重3600N的货物提高4m。如 果额外功是9600J，起重机做的有用功是 多少？总功是多少？机械效率是多少？ 起重机在哪些方面消耗了额外功？,解：,起重机提高物体的力等于物体的重力,F=G=3600N,起重机提升重物所做的有用功,W有=Fh=Gh =3600N4m=14400J=1.44104J,

6、起重机做的总功,W总=W有+W额 =14400J+9600J=2.4104J,因此，起重机的机械效率,=W有/W额 = 1.44104J/2.4104J=60%,在这一节内容里面，我们重点学习并掌握斜面、滑轮滑轮组、杠杆和抽水机四类简单机械的机械效率问题。 下面我们首先来学习斜面。,探究:,斜面的机 械效率,1.把物体拉上斜面 时,额外功是什么?,(克服物体与斜面 之间的摩擦力而做 功),2.探究一下光滑程度一样的斜面,当它的倾斜程度不同 时 斜面的机械效率是否相同.,请思考:,1.怎样计算总功?,W总= F S,2.怎样计算有用功?,W有用 = G h,3.实验中需要测量哪几个物理量?,改变

7、木板的倾斜程度,再测量两次斜面的机械效率,斜面的机械效率,2.如图所示，为使重为1500N的物体匀速移动到长100m斜面的顶端，若斜面的高为10m.需用180N的推力，则这个斜面的机械效率是多少？,2、求滑轮组机械效率,利用滑轮组提升重物时，什么是有用功？什么是总功？什么是额外功？ 克服物体的重力对物体所做的功是有用功（滑轮组对物体所做的功） 作用在绳端的拉力F所做的功是总功（利用滑轮组所做的功） 克服动滑轮的重、绳重及摩擦所做 的功是额外功。（主要是动滑轮）,如图所示的滑轮组匀速提升物体已知物重G=240牛，手的拉力F=100牛，手上升距离为30厘米,则有用功为多少焦耳?该滑轮组的机械效率为

8、多少?如果物重是G=480牛，该滑轮组的机械效率为多少?,G,W有=Gh=240 N0.1m=24J,W总=FS=100 N0.3m=30J,例题:,通过上面这个例题，你能得出什么结论？（对于同一滑轮组，机械效率的高低与什么因素有关？）,对于同一滑轮组，提升的物体越重，机械效率越高，反之，机械效率越低.,你能说明为什么吗？,某人用如图甲所示的滑轮组提升2000N的重物，使用的拉力是800N，绳子自由端被拉下4m。求：（1）这个人做的总功？（2）有用功（3）额外功？（4）这个滑轮组的机械效率？那么利用如图乙所示的滑轮组来提升2000N的重物，这个滑轮组的机械效率？,例,甲,乙,通过这个题目，你得

9、出影响滑轮组机械效率高低的因素是什么？,对于不同的滑轮组，在提升重物相同时，动滑轮越重，机械效率越低，反之，机械效率越高,总结：影响滑轮组机械效率高低的因素,1、对于同一滑轮组，提升的重物越重，机械效率越高，反之，越低。 2、对于不同的滑轮组，在提升重物一定时，动滑轮越重，机械效率越低，反之，越高。 3、滑轮与绳之间的摩擦、绳重也会影响滑轮组机械效率的高低。,通过这两个例题，你还能总结什么？,用一动滑轮将重200N的砂子提到9m高的脚手架上，所用力是120N，求有用功、总功机械效率各是多少？,解：,5、如图所示，某人用一个滑轮组 站在地面上把500N的货物经5s提高 了2m，所用的力是300N

10、。求 （1）这个人做功是多少？ （2）这个滑轮组的机械 F 效率是多少？,3、杠杆的机械效率问题,利用杠杆提升重物时，什么是有用功？什么是总功？什么是额外功？ 克服物体的重力对物体所做的功是有用功（杠杆对物体所做的功） 作用在杠杆的动力F所做的功是总功（利用杠杆所做的功） 克服杠杆的重及摩擦所做 的功是额外功。,练习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， (1)他做的有用功是多少？ (2)总功是多少？ (3)杠杆的机械效率是多少？,4、抽水机的机械效率问题,利用抽水机将水抽到高处时，什么是有用功？什么是总功？什么是额外功？ 克服水的重力将水抽到高处所做的功是有用功 抽水