1、Copyright 2004-2015,版权所有 盗版必究,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,*,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,*,*,第四课时 机械效率,复习,用如图所示的滑轮组提升重为,400,牛的重物,动滑轮重,60,牛,则拉力要多大?(摩擦及绳的重力不计),F,G,F=1/2,(,G,物,G,动,),=,1/2,(,400,牛,60,牛),=230,牛,要使重物上升,2,米,绳子自由端需拉过几米?,s=2h=22,米,=4,米,拉力所做的功是多少焦?,W=Fs=230,牛,4,米,=
2、920,焦,提升重物所做的功是多少焦?,W,物,=G,物,h=400,牛,2,米,=800,焦,提升动滑轮所做的功是多少焦?,W,动,=G,动,h=60,牛,2,米,=120,焦,希望做的功,不希望做的功,1.,有用功(,W,有用,):,一、有用功、额外功、总功,2.,额外功(,W,额外,):,3.,总功(,W,总,):,W,总,=W,有用,W,额外,即必须要做的功。,即不需要但又不得不做的功。,机械克服,摩擦等额外阻力,所做的功。,机械克服,有用阻力,所做的功。,有用功加额外功是总共做的功。,克服摩擦所做的功,克服机械本身重力所做的功,总功必定大于有用功。,3,、在左图中,如果考虑绳子的自重
3、及滑轮轴心处的摩擦,所做的额外功还有哪些?你希望额外功大些还是小些?,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?,2,、如果桶掉到井里,从井中捞桶的时候,捞上来的桶有些水,此时所做的功,哪部分是有用功,哪部分是额外功?,4,、从能量转化的角度,可以对左图中的各种功进行如下的分析。怎样描述机械工作时能量的利用率?,总功=,人提供的能量,有用功=重物增加的势能,额外功=动滑轮增加的势能,+,摩擦产生的内能,有用功,跟,总功,的,比值,二、机械效率,1,、表达式:,2,、,的特点,:,(,1,)无单位,(,2,)总小于,1,(,3,)一般用百分比表示,机械效率越大,机械
4、工作时能量的利用率越高。,=,W,有用,W,总,100%,【例,1,】如图所示的滑轮组,,用,280,牛的力,提升重为,400,牛,的重物,动滑轮重,60,牛,要使重物上升,2,米,求:该滑轮,组的机械效率?(摩擦及绳的重力不计),F,G,总功,即拉力所做的功是:,W,总,=Fs=280,牛,4,米,=1120,焦,有用功,即提升重物所做的功是:,W,有,=G,物,h=400,牛,2,米,=800,焦,?,=,W,有用,W,总,100%,=,800,焦,1120,焦,100%,71.4%,如果考虑摩擦效率更低。,拉力移动距离为,s=,2,h,=,4,米,机械效率是表示机械性能的一项重要指标。,
5、一般的,滑轮组,的机械效率为,50%70%,起重机,的机械效率为,40%50%,抽水机,的机械效率为,60%80%,那么,如何提高机械效率,?,三、提高机械效率的方法,(,1,)减小摩擦,经常润滑,定时保养。,(,2,)减小机械本身的重力。,在使用机械时,尽可能,减小额外功,。,机械功率与机械效率有什么区别?,下列说法正确吗,?,1,、越省力的机械效率越高。,2,、做有用功多的机械效率高。,3,、功率大的机械效率高。,4,、总功一定时,有用功多的机械效率高,5,、有用功一定时,额外功少的机械效率高,机械功率是描述做功快慢的科学量,它的单位是瓦特。而机械效率是描述有用功占总功的比值,它没有单位。
6、你是否看到过如图所示的搬运货物的情景?,斜放的平板构成了一个斜面,四、斜面,一种可以省力的简单机械。,利用斜面可以更省力地将货物从低处搬运到高处。,斜面的,机械效率与哪些因素有关?,可能与倾斜角度、摩擦等因素有关。,斜面的机械效率,1,如图所示,将,1,块长木板的一端垫高,构成,一个斜面,用刻度尺测出斜面的长,S,和斜面的,高度,h,。,2,用弹簧测力计,测出小车的重力,G,。,3,用弹簧测力计沿着斜面把小车从斜面底端,匀速拉,到顶端,读出弹簧测力计的读数,F,。,4,改变斜面的,倾斜程度,,重复上述步骤,2,次。,5,将测量结果记录在下面的表格中。,表3-3 测量斜面的机械效率,斜面的倾斜
7、程度,小车,重力,G,(牛),斜面,高度,h,(米),沿斜面拉力,F,(牛),斜面长,s,(米),有用功,W,有用,(焦),总功,W,总,(焦),机械效率,较缓,较陡,最陡,结论:,对,光滑程度相同,的斜面,斜面的,倾斜程度越大,,,斜面的,机械效率越高,。,当斜面的,倾斜程度,一定,,机械效率与,何,因素有关?,与斜面的光滑程度有关。,h,F,A,C,B,L,G,FL,W,动力,=,W,克服重力,=,Gh,如果斜面光滑,FL,=,Gh,F,=,h,G,L,=,100%,如果斜面粗糙,即斜面存在摩擦力。,FL,W,动力,=,W,克服重力,=,Gh,W,克服摩擦,=,f L,FL,=,Gh,f
8、L,+,F,=,h,G,L,f,+,斜面越粗糙,摩擦力越大,克服摩擦做功越大,,机械效率越小。,h,F,A,C,B,L,G,f,右图说明了什么,?,同一物体升高相同的高度,斜面越长越省力。,南浦大桥引桥很长,?,斜面的应用,1,、用滑轮组把720牛重的货物提高10 米,,若滑轮组的机械效率是60%,求有用功、,总功和额外功。,W,有,=G,物,h,=720,牛,10,米,=,7200,焦,=,W,有用,W,总,=,7200,焦,60%,=,12000,焦,W,额外,=,W,总,W,有,=,48,00,焦,2,、下列说法正确的是,-,(),A,.机器效率的机械,功率一定大。,B,.做功时间长的机械,功率一定小。,C,.功率大的机械,做功一定多。,D,.所有机械的机械效率都小于1。,D,3,、用滑轮组提升重物,可以提高滑轮组机械效率,的方法是,-,(),A.改变绕绳方法 B.增加重物提升高度,C.减少重物提升高度D.增加物重,D,4,、甲同学要把重,100,牛的沙子运上,4,楼(甲体重,500,牛),分别计算以下三种方法的机械效率?,(,1,)用铁桶装,人拿桶爬上楼(桶重,20,牛),(,2,)用动滑轮提拉,用铁桶装(桶重,20,牛、,滑轮重,5,牛、摩擦不计),(,3,)用动滑轮提拉,用口袋装(口袋重,2,牛、,滑轮重,5,牛、摩擦不计),再见,