三節(jié)機(jī)械效率

知識(shí)回顧2、功的計(jì)算式是什么？1、什么是功？第十二章第３節(jié)機(jī)械效率

直接提升物體做功，與使用機(jī)械提升物體做功相同嗎？

提出問(wèn)題：提出問(wèn)題G/Nh/mW直/JF/Ns/mW機(jī)/J20.10.21.20.20.24結(jié)論：使用動(dòng)滑輪比直接提升物體不省功。推論：使用任何機(jī)械不省功。實(shí)驗(yàn)(1)理想情況下,不計(jì)機(jī)械自重

及摩擦3、功的原理

使用任何機(jī)械都不省功。公式：W機(jī)≥W手W機(jī)=W手(2)實(shí)際情況下,考慮機(jī)械自重

及摩擦W機(jī)>W手

概念G/Nh/mW直/JF/Ns/mW機(jī)/J20.10.21.20.20.24額外功：由于機(jī)械自重和摩擦等因素影響，而不得不做的功（無(wú)用付出）。有用功：直接對(duì)物體所做的功（工作目的）?？偣Γ豪脵C(jī)械所做的功（實(shí)際付出）。請(qǐng)你判斷★用水桶從井中提水時(shí)，所做的有用功是

，額外功是

，總功是

；如果桶掉到井里，從井里撈桶時(shí)，撈上來(lái)的桶里帶了一些水，有用功是

，額外功是

，總功是

。

克服水的重力做功克服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你會(huì)選哪種方法呢？?想想議議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)口袋做功對(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。3120J780J690J(W有)(W額)(W有)(W有)(W額)(W額)120J2400J120J60J30J60J123123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)口袋做功對(duì)滑輪做功600J2520J600J180J600J90J3120J780J690J19%77%87%練習(xí)1、利用如圖所示的滑輪組，在F=80N的拉力作用下,將一個(gè)重為180N的物體勻速舉高1m，繩重、摩擦不計(jì)。求:（1）W總=？（2）W有用=？

(3)W額外=?(4)η=?(5)G動(dòng)=?GF.在使用機(jī)械工作時(shí)，有用功在總功中所占份額越多越好。它反映了機(jī)械的一種性能，物理學(xué)中表示為機(jī)械效率。一、機(jī)械效率：

1．定義：有用功跟總功的比值。

2．公式：

3．用百分?jǐn)?shù)表示?？傂∮?。

如圖所示的滑輪組勻速提升物體．已知物重G=240牛，手的拉力F=100牛，手上升距離為30厘米,則有用功為多少焦耳?該滑輪組的機(jī)械效率為多少?G解:因?yàn)閔=S=10cm=0.1m13W有=Gh=240N×0.1m=24J

W總=FS=100N×0.3m=30J

η==×100%=80%

W有W總24J30J

例題:F

2．某斜面長(zhǎng)為S，高為h，有一重力為G的物體被拉力F沿斜面從底端勻速移至頂端。若物體所受阻力為f，則此時(shí)的有用功為_(kāi)___，總功為_(kāi)___，額外功為_(kāi)___，機(jī)械效率為_(kāi)___。

GhFSfS滑輪組提高重物時(shí):W有用＝G物

hW總

＝F

sS=nh有用推論：(豎直放置）想一想：滑輪組水平放置時(shí)，怎樣？滑輪組水平拉動(dòng)物體時(shí):W有用＝fs物W總

＝F

s繩S繩=ns物有用推論：(水平放置）6、機(jī)械效率分析：（1）因?yàn)橛杏霉傂∮诳偣?，所以機(jī)械效率總小于1。（2）機(jī)械效率通常用百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。例如：起重機(jī)的機(jī)械效率：40-50%滑輪組的機(jī)械效率：50-70%抽水機(jī)的機(jī)械效率：60-80%小常識(shí)：起重機(jī)的機(jī)械效率一般為40-50℅滑輪組的機(jī)械效率一般為50-70℅抽水機(jī)的機(jī)械效率為60-80℅

提高機(jī)械效率,更充分的發(fā)揮設(shè)備的作用,有著重要的經(jīng)濟(jì)意義

該如何提高機(jī)械效率呢?某起重機(jī)的機(jī)械效率70%，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70%。1．關(guān)于機(jī)械效率的說(shuō)法中正確的是

（

）

A．越省力的機(jī)械，效率越高B．做有用功越多的機(jī)械，效率越高C．做相同的功，額外功的值越小，效率越高D．做功越快的機(jī)械，效率越高C

練一練2．如圖，忽略繩重和摩擦，用拉力F拉著10N的重物勻速上升，繩子自由端移動(dòng)1m，動(dòng)滑輪重力2N，求：（1）拉力F；（2）物體上升的距離；（3）有用功，總功，機(jī)械效率。練一練二、測(cè)滑輪組的機(jī)械效率：F實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)器材

注意事項(xiàng)

彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、鐵架臺(tái)、滑輪、細(xì)線(xiàn)、鉤碼。豎直向上，緩慢拉動(dòng)測(cè)力計(jì)。G/Nh/mF/Ns/mW有/JW總/J123F實(shí)驗(yàn)1保持動(dòng)滑輪重一定，改變鉤碼重力。結(jié)論：

動(dòng)滑輪重一定,物重越大，機(jī)械效率越高。G/Nh/mF/Ns/mW有/JW總/J122.條件：物重一定實(shí)驗(yàn)2保持鉤碼重力一定，改變動(dòng)滑輪重。結(jié)論：物重一定，動(dòng)滑輪越重，機(jī)械效率低。FF5.如何提高機(jī)械效率：（1）_________________________________（2）_________________________________________________改進(jìn)結(jié)構(gòu)，使它更合理、更輕巧經(jīng)常保養(yǎng)，定時(shí)潤(rùn)滑，使機(jī)械處于良好的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)6、以滑輪組為例，說(shuō)說(shuō)如何提高機(jī)械械效率減小滑輪的自重，加潤(rùn)滑油，增加所提物體的重力.GFGFGF1、使用下面的兩個(gè)滑輪組，提升相同的重物，提升相同的高度，哪個(gè)機(jī)械效率大？動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)較少，自重輕，繩子股數(shù)少，摩擦也小，額外功較少動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)較多，繩子股數(shù)多，額外功較多將相同重物提升相同高度，做有用功相同檢測(cè)練習(xí)故左邊的機(jī)械效率大1．圖為測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)裝置，鉤碼總重6N。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)要豎直向上______拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，由圖可知拉力大小為_(kāi)______N，若鉤碼上升的高度為8cm,則彈簧測(cè)力計(jì)向上移動(dòng)______cm,該滑輪組的機(jī)械效率為_(kāi)_______。（2）若僅增加鉤碼的個(gè)數(shù)，該滑輪組有機(jī)械效率將_______（選填：“增大”、“減小”或“不變”）緩慢2.42483.3%增大練一練2．在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，用同一滑輪組進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

⑴此實(shí)驗(yàn)所用滑輪的個(gè)數(shù)至少是____個(gè)，其中動(dòng)滑輪有_____個(gè)。⑵第一次實(shí)驗(yàn)測(cè)得滑輪組的機(jī)械效率為_(kāi)_______，第二次實(shí)驗(yàn)時(shí)滑輪組的機(jī)械效率______第一次的機(jī)械效率（選填“大于”、“小于”或“等于”）次數(shù)鉤碼重/N鉤碼上升高度/cm彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)/N彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離/cm12100.8402551.5203262.5%大于．7.在“測(cè)定動(dòng)滑輪機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，用同一滑輪進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

⑴實(shí)驗(yàn)中應(yīng)

拉彈簧測(cè)力計(jì)．⑵第一次實(shí)驗(yàn)測(cè)得滑輪組的機(jī)械效率為_(kāi)______；第二次實(shí)驗(yàn)時(shí)滑輪組的機(jī)械效率

(選填“大于”、“小于”或“等于”）第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)的機(jī)械效率．

⑶若不計(jì)摩擦，該動(dòng)滑輪的重為_(kāi)_____。實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/cm測(cè)力計(jì)示數(shù)F/N測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s/cm12101.5202553.010勻速66.7%大于1N鞏固練習(xí)

如圖所示的滑輪組勻速提升物體．已知物重G=240牛，手的拉力F=100牛，手上升距離為30厘米,則有用功為多少焦耳?該滑輪組的機(jī)械效率為多少?G解:因?yàn)閔=S=10cm=0.1m13W有=Gh=240N×0.1m=24J

W總=FS=100N×0.3m=30J

η==×100%=80%

W有W總24J30J

例題:F算一算：一臺(tái)起重機(jī)將重3600N的貨物提高4m。如果額外功是9600J，起重機(jī)做的有用功是多少？總功是多少？機(jī)械效率是多少？1、現(xiàn)實(shí)中,關(guān)于機(jī)械效率，以下說(shuō)法正確的是：D、省力越多的機(jī)械，機(jī)械效率越高。C、做功越多的機(jī)械，機(jī)械效率越高；B、單位時(shí)間里做功越多的機(jī)械，

機(jī)械效率越高；A、機(jī)械效率總小于1；鞏固練習(xí)2、為了提高滑輪組的機(jī)械效率，以下

做法中正確的是：（）C、增加承擔(dān)物重的繩子股數(shù)；B、以較慢的速度勻速提升重物；A、以較快的速度勻速提升重物；D、把滑輪做得更輕巧，減小滑輪在

轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中的摩擦；鞏固練習(xí)3、某同學(xué)用動(dòng)力臂是阻力臂2倍的杠桿將重400N的三種石頭抬高20cm,手向下壓的力是220N,手下降的高度是_____cm,

人做的功是_____J,有用功是_______J,

這根杠桿的機(jī)械效率是________.鞏固練習(xí)40888090.9%4、用一動(dòng)滑輪將重200N的砂子提到9m高的腳手架上，所用力是120N，求有用功、總功機(jī)械效率各是多少？解：鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)5、判斷題：（1）．額外功與總功的比值越大，機(jī)械效率越小.（）（2）．機(jī)械效率大的機(jī)械一定既省力又省功。（）（3）．機(jī)械效率越高，則機(jī)械做的有用功越多。（）（4）．機(jī)械做的總功越少，機(jī)械效率也越低。（）（5）．在總功相同時(shí)，機(jī)械效率高的機(jī)械，有用功就越多。（）（6）．機(jī)械效率是有用功和額外功的總和。（）

謝謝！練習(xí)2、小明用100N的力沿豎直方向?qū)⒏軛U的一端拉下2m，杠桿的另一端將320N的重物提高了0.5m，(1)他做的有用功是多少？(2)總功是多少？(3)杠桿的機(jī)械效率是多少？某人用如圖所示的滑輪組提升2000