11.3如何提高机械效率详解.ppt

* 11.3如何提高机械效率 一、什么是有用功与额外功 活动１ 课本P11 图11－16 （a）用滑轮组提起重物: 有用功：克服物体重力所做的功。 即：W有用 = G·h。 额外功（无用功）：克服动滑轮和绳子重力所做的功，还有克服摩擦力所做的功。 （b）利用挖掘机搬运泥土: 有用功：克服泥土重力所做的功。 即：W有用 = G·h。 额外功（无用功）：克服抓斗和机臂重力所做的功，还有克服摩擦力所做的功。 总结：有用功，额外功，总功 ⑴有用功 ： 我们所需要的、有价值的功，叫做有用功，记作W有用。 ⑵额外功 ：无利用价值又不得不做的功叫做额外功，记作W额外。 (4)总功等于有用功与总功之和即： W总=W有用+W额外 （ W总＞W有用 ）。 (3)总功：动力对机械做的功叫做总功。记作：W总 。 （ W总 =FS ) 练习 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，所以提水做的功是有用功，提桶做的功是额外功. 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，所以提桶做的功是有用功， 提起桶里带的水做的功是额外功． 二、什么是机械效率 ★使用机械做功时，有用功占总功的份额越大越好。 １、机械效率：把有用功W有用跟总功W总的比值叫做机械效率。 ２、表达式： η= ———×100％ W有用 W总 ★机械效率是反映机械性能的一个重要指标。（机械效率是小于１且无单位的百分数）。 ①图中运砂的三种方法的有用功是什么？有什么特点？ ②哪一种额外功最小? 例下 额外功最小 例题 求上图中（第2中方法）人利用小桶和动滑轮把沙子提上楼的机械效率。 W总=W有 +W额 =600J+180J=780J η= ———×100％ = ———×100% = 77％ W有用 W总 W有用 =G沙 h=100N×6m=600J（忽略摩擦力做功） w额 =G桶 h +G动 h =30N×6m=180J 600J 780J 解： W总=W有 +W额 =600J+90J=690J η= ———×100％ = 600J/690J = 87％ W有 W总 用袋盛装时（忽略摩擦力做功） 解：w额 =G动 h +G袋 h=15N×6m=90J 活动２ 测算滑轮组的机械效率 2 机械效率η 提升重物的高度h/m 1 绳子自由端移动的距离s/m 弹簧测力计示数F/N 物重 G/N 实验序号 ②测量工具： 弹簧测力计，刻度尺 ③注意事项：实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计。 ★几种简单机械的机械效率计算 1.杠杆的机械效率： G：被提升物体的重力 式中 h:物体被提升的高度 F:动力； S：动力作用点移动的距离 影响因素：①杠杆自身的重力。②摩擦力 2.斜面的机械效率： G：被提升物体重力，h:斜面的高度 F：绳端拉力 ，L:斜面的长度，f:为摩擦力 影响因素： ①斜面的粗糙程度：斜面越光滑其机械效率越高。 ②斜面的倾斜程度：斜面倾斜程度越大机械效率越高。 3.滑轮组的机械效率： （1）用滑轮组提升物体： G：物体重力； G动：动滑轮的重力； 式中 h：物体被提升的高度；F:绳端的拉力； S:绳端移动的距离；n:绳子的股数。 影响因素： 物体的重力G：被提升物体越重，机械效率越高。 动滑轮（绳）重力G动：动滑轮越轻，机械效率越高。 摩擦力f ：摩擦力越小，机械效率越高。 （2）用滑轮组水平方向拉动物体： f:物体与水平面的摩擦力；F：绳端的拉力； 式中 S物：物体移动的距离；n：绳子的股数； S绳：绳子自由端移动的距离。 例题: 起重机把质量为0.6t的重 物提升了3m,而它的电动机所做的功是3.4×104J,起重机的效率是多少? 解: 起重机提升重物所做的功是有用功 *