公開課115機(jī)械效率

五機(jī)械效率你會(huì)選哪種方法呢？圖中運(yùn)砂過程中,哪些功是額外功?圖中運(yùn)砂過程中,哪一種額外功最小?圖中運(yùn)砂的三種方法的有用功是什么？有什么特點(diǎn)?有用功W有用：對(duì)人們有用的功額外功W額：人們不需要但又不得不做的功總功W總功：有用功與額外功的總和請(qǐng)計(jì)算出有用功、額外功和總功分別是多少？123123對(duì)沙子做功對(duì)桶做功克服重力做功對(duì)沙子做功對(duì)桶做功對(duì)滑輪做功對(duì)沙子做功對(duì)桶做功對(duì)滑輪做功600J2520J600J180J600J90J請(qǐng)算出剛才的三種辦法中有用功在總功中占的百分比。3120J780J690J123123對(duì)沙子做功對(duì)桶做功克服重力做功對(duì)沙子做功對(duì)桶做功對(duì)滑輪做功對(duì)沙子做功對(duì)桶做功對(duì)滑輪做功600J2520J600J180J600J90J3120J780J690J19%76%86%想想議議1.起重機(jī)如果由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng),總功在數(shù)量上就等于實(shí)際消耗的能.人們總是希望額外功_______些.小2.請(qǐng)你再舉一個(gè)例子,說明哪些是有用功,哪些是額外功?例子3.用水桶從井中提水的時(shí)候，所做的功哪部分是有用功，哪部分是額外功？答:用水桶從井里提水，目的是把水提上來，所以提水的功是有用功，提桶的功是額外功.4.如果桶掉到井里，從井里撈桶的時(shí)候，撈上的桶里帶了一些水，這種情況下哪部分是有用功，哪部分是額外功？答:從井里撈桶的目的是把桶撈上來，所以提桶的功是有用功，提起桶里帶的水的功是額外功．你希望額外功多些還是少些呢？機(jī)械效率:有用功跟總功的比值叫機(jī)械效率

公式：

機(jī)械效率一般用百分?jǐn)?shù)表示，沒有單位思考機(jī)械效率會(huì)大于１嗎？為什么？答:有用功總小于總功，所以機(jī)械效率總小于1起重機(jī)的機(jī)械效率是60%它表示什么意思?使用起重機(jī)提升重物時(shí)所做的有用功跟總功的比值是60%，也可以說有用功在總功中占有60%，另外的40％是額外功．離心式水泵60%－80%柴油機(jī)28%－37%起重機(jī)40%－50%汽油機(jī)22%－27%電動(dòng)機(jī)80%－90%．燃?xì)廨啓C(jī)20%－30%．1804年特雷維辛克發(fā)明的蒸汽機(jī)車．蒸汽機(jī)的效率通常只有6%－15%．空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)50%－60%

我家住在四樓，買了一批木料，可以直接用手拉到四樓，也可以使用動(dòng)滑輪，使用動(dòng)滑輪的作用為了

。省力www:用手直接對(duì)木料做功與手對(duì)機(jī)械做功相等嗎？一、再探動(dòng)滑輪用手直接對(duì)木料做功與手對(duì)機(jī)械做功相等嗎？議一議：為什么使用動(dòng)滑輪后手要多做功？二、研究斜面用手直接對(duì)木料做功與使用斜面手對(duì)木料做功相等嗎？議一議：為什么使用斜面后手要多做功？1.有用功：為了達(dá)到目的至少要做的功。（計(jì)算有用功找準(zhǔn)目的是關(guān)鍵，需要分析為了達(dá)到目的必須克服的阻力是什么力，再找準(zhǔn)對(duì)應(yīng)的距離）2.總功：使用機(jī)械時(shí)動(dòng)力所做的功。(確定動(dòng)力和與之相對(duì)應(yīng)的距離是關(guān)鍵）3.額外功：使用機(jī)械時(shí)由于機(jī)械自重，摩擦等原因除了有用功以外而多做的一部分功.“用滑輪組提升重物”中的機(jī)械效率明確工作目的:W有用=F’hW總=Fs將重物勻速提升h米hsF’

G=GhW有用W總η=

————=—————FsG物h(3)η=————=—————=80%如圖，用滑輪組將重力為600牛的物體勻速提升2米，人用的拉力為250牛，繩端移動(dòng)的距離為6米。問：(1)有用功是多少?(2)總功是多少?(3)滑輪組的機(jī)械效率是多少?練習(xí)1：(2)W總=Fs=250?！?米=1500焦解：(1)W有用=G物h=600牛×2米=1200焦W有用W總1200焦1500焦練習(xí)3：工人利用如圖所示的滑輪組提升重物，設(shè)繩重和滑輪軸處的摩擦不計(jì)。（1）若用250牛頓的拉力將重400牛頓的物體勻速提高5米。則：①有用功？②總功?③機(jī)械效率？④額外功？解：

W有用=G物h=400?！?米=2000焦W總=Fs=250?！?0米=2500焦η=

————=—————=80%W有用W總2000焦2500焦W額外=W總-W有用=2500焦-2000焦=500焦S=2h“用滑輪組拉物體沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)”中的機(jī)械效率明確工作目的:拉重物勻速前移L米LsfF’W有用=F’LW總=Fs=fLW有用W總η=

————=—————fLFsη=

————=—————=83.3%練習(xí)2：圖中，物體與地面間的摩擦力是150牛，在繩端加以60牛的水平拉力使物體勻速向右移動(dòng)了1米，則滑輪組的機(jī)械效率為多少?解：W有用=fL

=150?！?米=150焦W總=Fs=60牛×3米=180焦由圖可知n=3s=3L=3×1米=3米W有用W總150焦180焦F=————

“用滑輪組提升重物”中的機(jī)械效率s=nh

F=——G物n（忽略摩擦和機(jī)械自重）G物+G動(dòng)n（忽略摩擦）常用公式:W有用=G物hW總=FsW有用W總η=

————=—————G物hFs“用滑輪組拉物體沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)”中的機(jī)械效率W有用=F’L＝fLW總=FsW有用W總η=

————=—————fLFss=nL

常用公式:(3)η=————=—————=80%如圖，用滑輪組將重力為600牛的物體勻速提升2米，人用的拉力為250牛，設(shè)繩重和滑輪軸處的摩擦不計(jì)問：(1)有用功是多少?(2)總功是多少?(3)滑輪組的機(jī)械效率是多少?練習(xí)1：(2)W總=Fs=250?！?米=1500焦解：(1)W有用=G物h=600牛×2米=1200焦W有用W總1200焦1500焦仍用剛才的滑輪組，把相同的重物勻速提高5米，滑輪組的機(jī)械效率是多少？當(dāng)滑輪組的繞線方式確定（即n已知）時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率與重物被提升的高度無關(guān)練習(xí)2：如圖所示:只改變繩子的繞線方式，設(shè)繩重和滑輪軸處的摩擦不計(jì)，仍將重600牛頓的物體勻速提高2米，則：①有用功？②總功?③機(jī)械效率？④額外功？解：W有用=G物h=600?！?米=1200焦W總=F’s=375牛×4米=1500焦η=————=—————=80%W有用W總1200焦1500焦W額外=W總-W有用=1500焦-1200焦=300焦當(dāng)忽略繩重和摩擦?xí)r，機(jī)械效率與繩子的纏繞方式無關(guān)F’

練習(xí)3：設(shè)繩重和滑輪軸處的摩擦不計(jì)，仍用此滑輪組，將重1000牛頓的物體勻速提高相同高度。則：①有用功？②總功?③機(jī)械效率？解：W有用=G物h=1000牛×2米=2000焦W額外=300焦大小不變W總=W有用+W額外=2000焦+300焦=2300焦η=————=—————=87%W有用W總2000焦2300焦相同的滑輪組提升不同的重物時(shí),物重越重,機(jī)械效率越高在此基礎(chǔ)上再加一個(gè)滑輪做動(dòng)滑輪使用，組成一個(gè)新的滑輪組，提升相同的重物時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率將如何改變?為什么?不同的滑輪組提升相同的重物時(shí),動(dòng)滑輪的重力越大,機(jī)械效率越低在此基礎(chǔ)上再加一個(gè)滑輪做動(dòng)滑輪使用，組成一個(gè)新的滑輪組，提升相同的重物時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率將如何改變?為什么?不同的滑輪組提升相同的重物時(shí),動(dòng)滑輪的重力越大,機(jī)械效率越低(3)η=————=—————=80%如圖，用滑輪組將重力為600牛的物體勻速提升2米，動(dòng)滑輪的重力為150牛，問：滑輪組的機(jī)械效率是多少?

練習(xí)4：(2)W額外=G動(dòng)h=150牛×2米=300焦W總=W有用+W額外=1200焦+300焦=1500焦解：(1)W有用=G物h=600?！?米=1200焦W有用W總1200焦1500焦設(shè)繩重和滑輪軸處的摩擦不計(jì)（2007河北，34

）小明在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，用如圖甲所示的滑輪組進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：（1）分析表中數(shù)據(jù)，回答以下問題：①表中有一個(gè)數(shù)據(jù)的記錄是錯(cuò)誤的，錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)是

；②第3次實(shí)驗(yàn)中滑輪組的機(jī)械效率是

；③滑輪組的機(jī)械效率與

無關(guān)。（2）小紅在小明實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上多使用一個(gè)滑輪，如圖乙所示。①小紅多使用一個(gè)滑輪，目的是為了改變

；②當(dāng)這兩位同學(xué)使用各自的滑輪組提升相同的重物時(shí)，若忽略繩重及摩擦，它們的機(jī)械效率

（選填“相同”或“不相同”），理由是：

。圖甲圖乙17cm或5cm80%物體上升的高度拉力的方向相同所做的有用功與總功的比值不變（2008河北，39

）小明利用如圖所示的滑輪組將重為900N的物體從一樓勻速提升至六樓，所用的拉力為360N，繩子自由端移動(dòng)的速度為0.3m／s。(己知每層樓高3m)求：(1)小明所用的時(shí)間；(2)所做的額外功：(3)在此基礎(chǔ)上再加一個(gè)滑輪做動(dòng)滑輪使用，組成一個(gè)新的滑輪組，提升相同的重物時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率將如何改變?為什么?解：(1)s=nh=3×5×3m=45mt=s/v=45m÷0.3m/s=150s

(2)W有用=Gh=900N×15m=13500JW總=Fs=360N×45m=16200JW額外=W總-W有用=16200J-13500J=2700J

（3）變小提升相同的重物到相同的高度，所做的有用功相同。有用新滑輪組增加了一個(gè)動(dòng)滑輪，所做的額外功增加，使得總功增大，所以，新滑輪組的機(jī)械效率減小。機(jī)械效率的定義：有用功跟總功的比值小結(jié)：

有用功：對(duì)人們有用的功額外功:人們不需要但又不得不做的功總功：有用功與額外功的總和

公式：∴