机械效率ppt课件直接使用
第十二章 简单机械,第三节 机械效率,人教新课标版（2012教材）初中八下,用图1的滑轮将重2N的物体提升0.1m，理论上在细绳端需要加多大的拉力F？拉力 F做了多少功?用手直接提起做功又是多少？,省一半力，应为1N,实际上1行不行，为什么？,实际上1,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 ？,=,FS,=,Gh,使用任何机械都不省功,要提升重物G，同时必须将动滑轮也提升。你要克服滑轮重力和摩擦而额外做功，否则你不能完成任务。这些功无利用价值而又不得不做，是额外功。,提升本G是目的，有利用价值，是有用功,要实现目的，完成有用功,必须施加动力F对滑轮做功，是总功,有用功,额外功,总功,一、有用功、额外功、总功,使用机械时对人们有用必须要做的功,人们不需要但又不 得不做的功,有用功与额外功的总和,W总=W有用+W额,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？,提水所做的功是有用功，提水桶所做的功是额外功。,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？,提水桶所做的功是有用功，提水所做的功是额外功。,你会选哪种方法呢？,1,2,3,1,2,3,对沙子做功,对桶做功,克服人的重力做功,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,必须做的功，有用功,不需要的，但又不得不做的功，额外功,请计算出有用功、额外功和总功分别是多少？,1,3,2,对沙子做功,对桶做功,克服人的重力 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,W有=600J,W额=2520J,W有=600J,W额=180J,W有=600J,W额=90J,请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。,W总=3120J,W总=780J,W总=690J,1,2,3,1,2,3,对沙子W有=600J,对桶做功,克服重力做功,对沙子W有=600J,对桶做功,对滑轮做功,对沙子W有=600J,对口袋做功,对滑轮做功,W额=2520J,W额=180J,W额=90J,W总=3120J,W总=780J,W总=690J,W有/W总= 19%,W有/W总= 76%,W有/W总= 86%,请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。,二、 机 械 效 率,1.定义：有用功跟总功的比值叫机械效率.,2.表达式:,机械效率没有单位，一般用百分数表示。,=,W有用,W总,例如某起重机的机械效率是70%,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70%，也可以说有用功在总功中占有70%，另外的30是额外功。,离心式水泵60%80%,柴油机28%37%,汽油机 22%27%,一些机械的机械效率,喷气发动机 50%60%,没有！因为有用功总小于总功，所以 机械效率总小于1,1、有没有机械效率为100%的机械？为什么？,2、怎样才能提高机械的效率？,=,W有用,W总,=,W有用,W有用+W额外,例题：,起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3m，而它的电动机所做的功是3.4×104J，起重机做的有用功是多少？机械效率是多少？ 起重机在哪些方面消耗了额外功？ （g=10N/kg),解：,起重机匀速提高物体所用的力等于物体的重力,F=G=mg=500kg×10N/kg=5000N,起重机提升重物所做的功是有用功,W有用=Fs=Gh=5000N×3m=1.5×104J,因此，起重机的机械效率,=W有用/W总=1.5×104J/3.4×104J=44%,起重机克服摩擦力和机械自身的重力做了额外功,1、关于机械效率，以下说法正确的是（ ） A、机械效率总小于1 B、单位时间里做功越多的机械，机械效率越高； C、做功越多的机械，机械效率越高； D、省力越多的机械，机械效率越高。,A,2、某机械的机械效率是75%，这说明使用这一装置做功：（ ） A、总功是额外功的3倍； B、有用功是额外功的3倍； C、总功是有用功的3倍； D、额外功占总功的3/4。,B,3、为了提高滑轮组的机械效率，以下做法中正确的是：（ ） A、以较快的速度匀速提升重物； B、以较慢的速度匀速提升重物； C、增加承担物重的绳子股数； D、把滑轮做得更轻巧，减小滑轮在转动过程中的摩擦；,D,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 =3600N×4m=14400J=1.44×104J 起重机做的总功 W总=W有+ W额 =14400J+9600J=2.4×104J 因此,起重机的机械效率 = W有/W总 =1.44×104J/2.4×104J=60%,讨论：,1、测量滑轮组机械效率的原理是什么？,测量滑轮组的机械效率,2、测量滑轮组机械效率需要测量的物理量有哪些？,G - 物体的重力,h - 物体升高的高度,F - 绳子自由端的拉力,s - 绳子自由端移动的距离,3、测量滑轮组机械效率需要用到的器材有哪些？,刻度尺、钩码、弹簧测力计、滑轮组、铁架台等,1、测出钩码的重力G，并记录表中 2、如图，把滑轮组和刻度尺安装好，从刻度尺读出钩码和弹簧测力计 的位置 3、匀速拉动弹簧测力计，使钩码G匀速上升，读出弹簧测力计所示拉力F的值 ，从刻度尺读出钩码升高的距离h和绳子自由端移动的距离S，记录数据在表格中。 4、算出总功、有用功和机械效率 5、更换钩码的数量，多做几次，把结果记录到表格中 6、更换滑轮组丙，再次测量并记录、处理数据,实验步骤,交流讨论,1、在提升钩码的过程中，应注意什么？,2、同一个滑轮组挂不同质量的钩码时，机械效率相同吗？,3、甲、丙两个滑轮组都挂相同的钩码时，机械效率是否相同？,要匀速提升钩码,不相同，钩码重力越大，机械效率越高,不相同，动滑轮越多，机械效率越低,4、滑轮组的机械效率都与哪些因素有关？,物体的重力 动滑轮的重力 （3）绳重及摩擦,提高滑轮组机械效率的方法：增大物体的重量和减小动滑轮的重力、摩擦等。,1、使用下面的两个滑轮组，提升相同的重物，提升相同的高度，哪个机械效率大？,将相同重物提升相同 高度，做有用功相同,巩固练习,故左边的机械效率大,机械效率： 有用功跟总功的比值,小结：,有用功 ：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。,公式：, 永远小于1,=,斜面的机械效率可能和哪些因素有关？,1、斜面的光滑程度 2、斜面的高度 3、斜面的长度 4、,利用下列器材：长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺 说一说你的设计思路？,1、测量小木块的重量，记录数据； 2、把小木块用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉；分别记录拉力F、木块沿斜面移动的距离S、木块上升的高度h； 3、改变斜面的倾斜程度，重复步骤2.,斜面的机械效率跟斜面的光滑程度与斜面的坡度有关，斜面越光滑、坡度越小，机械效率越高,:随着房地产市场的火暴,建筑行业发展迅速,建筑工地上1升降机功率为1KW,2分钟把重10000N的重物匀速提高10M,求升降机的机械效率? 如图所示，斜面长S=10m，高h=4m用沿斜面方向的推力F，将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功求： (1)运动过程中克服物体的重力做的功； (2)斜面的机械效率； (3)推力F的大小 答案：(1)400J (2)80 (3)50N,如图17所示，是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形。某次操作中，工人用400 N的拉力F在1分钟内将总重为900 N的泥土匀速提升5 m。在这段时间内： （1）拉力F所做的有用功是多少？ （2）拉力F做功的功率是多少？ （3）滑轮组的机械效率是多大？ 解：（1）拉力F所做的有用功为： W有=Gh=900N×5m=4500J（2分） （2）拉力F移动的距离S为： S=3h=3×5m=15m 拉力F所做的总功为： W总=FS=400N×15m=6000J （1分） 则拉力F做功的功率P为： P=W总/t=6000J/60s=100W （1分） （3）滑轮组的机械效率为： =W有/W总×100%=4500J/6000J×100%=75% （2分）,再见,
