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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,二 机械效率,人教版新教材同步教学课件,第十五章 功和机械,一、课题引入,2,、什么是功？,3,、功的计算式是什么？,5,、你如何理解功的原理？,1、学过的简单机械有哪些？,4,、使用机械的目的是什么？,你会选哪种方法呢？,想想议议,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,：,对人们有用的功,额外功,：,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,二、有用功、额外功、总功：,注：,区别,有用功和额外功的方法：,根据题中做功的,“目的”,思考讨论,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,:,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？,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,600,J,2520,J,600,J,180,J,600,J,90,J,请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。,3120,J,780,J,690,J,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,600,J,2520,J,600,J,180,J,600,J,90,J,3120,J,780,J,690,J,19%,76%,86%,三、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，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？,注,：,（,1,）,机械效率一般用,百分数,表示，,没有单位,（,2,）控制变量分析公式,离心式水泵,60%,80%,柴油机,28%,37%,起重机,40%,50%,汽油机,22%,27%,信,息,窗,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%,信,息,窗,算一算：,一台起重机将重3600,N,的货物提高4,m。,如,果额外功是9600,J，,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,=3600N,4m=14400J=1.4410,4,J,起重机做的总功,W,总,=,W,有,+,W,额,=14400,J+9600J=2.4,10,4,J,因此，起重机的机械效率,=W,有,/,W,额,=,1.4410,4,J/,2.4,10,4,J=60%,随堂练：,1,、起重机将质量为,0.6t,的重物升高,3m,，电动机做功,是,3.4,10,4,J,，求起重机的效率,？,2,、甲乙两机械的机械效率为,80,%,和,60%,，它们做了,相同的有用功，求总功之比？,3,、卷扬机将,500N,的重物提高,10m,，该机械的效率是,60%,，求,W,有,和,W,总,？,4,、,W,有,=200J,，,W,额外,=50J,，求,5,、体重为,500N,的同学将,60N,的砖搬到,20m,高，求出各功及效率,6,、起重机的机械效率为,60%,的物理意义？,3,、分析各种机械中的,W,有、,W,额外和,W,总：,G,F,h,S,克服,杠杆重,做的功为,W,额,G,F,h,S,克服,动滑轮重,及绳和滑轮,之间的,摩擦力,做的功为,W,额,f,F,L,S,克服绳和滑轮之间的,摩擦力,做的功为,W,额,G,F,S,h,克服斜面对物体的,摩擦力,做的功为,W,额,4,、思考讨论：提高机械效率是措施？,（,1,）减轻机械自身重,（,2,）减小机械内部摩擦,随堂练：,1,、一动滑轮提升重,210N,的物体，,=,70%,。求：,（,1,）拉力,F,（,2,）将重物提高,2m,的,W,有,和,W,额外,已知：,G=210N,，,=70%,，,h,2,=2m,求：,F,、,W,有,和,W,额外,解,：,（,1,）,设拉力,F,将物体提高了,h,1,，,则拉力移动距离,S,1,=2h,1,=4m,因为,=W,有,/W,总,=Gh,1,/FS=Gh,1,/,（,Fx2h,1,）,=G/2F,则：,F=G/2,=210N/,（,2x70%,）,=,150N,（,2,）,当物体被提高,2m,时：,S,2,=2h,2,=4m,W,有,=Gh,2,=210Nx2m=,420J,W,总,=FS,2,=150Nx4m=,600J,W,额外,=W,总,-W,有,=600J-420J=,180J,答：,随堂练：,2,、如图，物体重,500N,，用拉力,F,经过滑轮组将其,匀速拉动，,F=50N,，地面对物体的摩擦力,f=120N,。,求,：（,1,）,（,2,）物体以,2m/S,运动,10S,，拉力做的功,已知：,F=50N,，,f,=120N,，,V,2,=2m/S,，,t=10s,求,：（,1,）,（,2,）,W,总,解,：,（,1,）,设拉力,F,使物体水平移动距离为,L,，,则拉力移动距离,S,1,=3L,所以：,=fL/FS,1,=fL/(Fx3L)=f/3F,=120N/,（,3x50N,）,=,80%,（,2,）,当物体以,2m/S,的速度运动,10S,时：,S,2,=V,2,t=,3,x2m/Sx10s=60m,W,总,=FS,2,=50Nx60m=,3000J,答：,F,随堂练：,3,、如图，用拉力,F,将一重为,4x10,3,N,的木箱沿长,为,4m,的斜面匀速推上,1m,高的车厢，箱底与木板,间的摩擦力,f,为箱重的,0.25,倍,求：,（,1,）推力,F,（,2,）斜面的机械效率,分析,：,（,1,）推力,F,等于摩擦力,f,吗？为什么,?,F=,f+F,下滑 ，,F,下滑,=,？,显然，我们无法找到,F,下滑,，应转变分析思路去寻找,F,（,2,）推动过程中之所以有,W,额外,是因为斜面对物体,有摩擦,，,而摩擦力的大小和克服摩擦移动的距离都知道，且,W,有,也很容易找到,（,3,）因为,F,做的是,总功,，因此可以通过,寻找,W,总,反求,F,F,规律：遇到斜面效率问题，应从寻找,W,额,入手,随堂练：,3,、如图，用拉力,F,将一重为,4x10,3,N,的木箱沿长,为,4m,的斜面匀速推上,1m,高的车厢，箱底与木板,间的摩擦力,f,为箱重的,0.25,倍,求：,（,1,）推力,F,（,2,）斜面的机械效率,F,已知：,G=4x10,3,N,，,f,=0.25G=4x10,3,Nx0.25=1x10,3,N,，,S,=4m,，,h=1m,求,：,（,1,）推力,F,（,2,）,斜面的机械效率,解,：,（,1,）,W,有,=,Gh,=4x10,3,Nx1m=4x10,3,J,W,额外,=,fS,=1x10,3,Nx4m=4x10,3,J,W,总,=W,有,+W,额外,=4x10,3,J+4x10,3,J=8x10,3,J,F=W,总,/,S,=8x10,3,J,/,4m=,2x10,3,N,（,2,）,=W,有,/,W,总,=,4x10,3,J,/,8x10,3,J=,50%,答：,随堂练：,4,、甲乙斜面高度相同，长度之比为,2:1,，将同一物体分别沿斜面匀速推上,去，不计斜面摩擦，推力之比为,；若斜面的机械效率之比为,3:2,，,仍将同一物体推上去，则推力之比为,。,5,、如图，滑轮组的机械效率为,80%,，拉力,F,将重为,20N,的物体,提升了,2m,。求：拉力,F,G,F,已知：,G=20N,，,=,80%,，,h=2m,求,：,拉力,F,解,：由图可知：,S=3h=3x2m=6m,因为,:,=,Gh,/FS,所以：,F=,Gh,/S,=20Nx2m/,（,6m x,80%,）,=25/3,8.3N,答：,1:2,1:3,随堂练：,6,、如图，滑轮组的机械效率为求,80%,，,用,25N,的拉力将物体匀速拉动，,求,：地面对物体的摩擦力,f,已知：,=,80%,，,F=25N,求,:,地面对物体的摩擦力,f,解,：设拉力,F,使物体水平移动距离为,L,，,则拉力移动距离,S=4L,因为：,=,fL,/FS,=fL,/,(F,x,4L)=f,/,5F,所以：,f=,x,4F=,80%,x,4,x,25N=,80N,答：,F,谢 谢！,