3.机械效率.详解.ppt

机械效率 某人用动滑轮将重为G1的米袋提升h高度。设动滑轮重G2，（不考虑绳子重及滑轮摩擦），人所做的功为： W=Fs= = G1h + G2h =W1+W2 h G1 G2 必须要做的这部分功 人们不需要但又不得不额外做的功 有用功W有 额外功W额 + = 总功W总 W总=W有 +W额 总功是人的拉力F（动力）对机械所做的功 W总=Fs W有=G物h W额=G动h+W摩 动力 拉力通过的距离 对重物做的功 克服动滑轮重做的功和克服摩擦做的功 人提砂子做功 1、对砂子做功 2、对桶做功 3克服自重做功 人拉滑轮做功 1、对砂子做功 2、对桶做功 3对动滑轮做功 人拉滑轮做功 1、对砂子做功 2、对口袋做功 3对动滑轮做功 分析人提砂子的三种情景，那部分是有用功？哪部分是额外功？ 用水桶从井中提水的时候，所做的功哪部分是有用功？那部分是额外功？ 如果桶掉进井里，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？ 思考和讨论 P96 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 定义：有用功跟总功的比值叫机械效率 W有 W总 , (2)机械效率会大于１吗?为什么? 公式： (1)机械效率一般用百分数表示，没有单位 机械效率 ∴ 　　永远小于1 注意： 使用任何机械工作效率都小于1． 起重机的机械效率是60% 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60% 机械效率 一般情况下： 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% 1. 减小动滑轮自重来减少额外功 F 3. 增加提升物体的重力来增加有用功 2. 减小机械间的摩擦力来减少额外功 使用简单机械可以省力，或者省距离，能省功吗？ 使用任何机械都不能省功． 因省力的机械必费距离，省距离的机械一定费力，而功=力×距离，所以不能省功． 判断：下面说法中是否正确？ 1. 做功多的机械，机械效率高 2．做总功越多，机械效率越低 3．做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高 4．做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高 5．用不同的滑轮组，做的有用功相同时，机械效率 一定相同 6．因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 7．做的额外功一定时，总功越少，机械效率越高 8．有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高． 9. 机械效率高的机械省功 10. 机械效率高的机械有用功占总功比值大 × √ × × × × √ √ √ √ 解： 答：有用功是1800J,总功是2160J， 机械效率是83.3%。 例1：用一动滑轮将重200N的砂子提到9m高的脚手架上，所用力是120N，求 有用功、总功、机械效率各是多少？ 例2：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有用= Gh =720N×10m= 7200J W总= 7200J÷60%= 12000J W额外= 12000J － 7200J= 4800J 答：有用功是7200J,总功是12000J， 额外功是4800J 。 例3：如图所示，物体重G＝80N，在F＝60N拉力 下匀速前进50cm，拉力做功为 ，机械效率为 （滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计） F拉 f F F支 G S物= 50cm=0.5m S拉= 2S物=1m W拉= F拉S拉=60J 60J 100% Ｇ Ｇ F F 甲 乙 盘山公路 引 桥 轮椅斜面 斜面一种可以省力的简单机械 斜面： 测量斜面的机械效率： P97 F h A C B L G G f F支 W总= FL W有用 = Ｇh 斜面的倾斜程度 小车的重力G/N 斜面的高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面的长S/m 有用功 W有用/J 总功 W总/J 机械效率η 较缓 较陡 最陡 1.使用斜面可以省力； 5 0.2 2.4 1.0 5 0.5 3.2 1.0 5 0.7 4.3 1.0 1 2.4 41.7% 2.5 3.2 78.1% 3.5 4.3 81.4% 其他条件一定，坡度越缓越省力。 2.斜面越陡，机械效率越高。 W额 = f L W总=W有 +W额 FL =Ｇh + f L G F h A C B L FL W动力= W有用 = Ｇh FL =Ｇh 斜面： G 2.斜面长是斜面高的几倍， 推力就是物重的几分之一； 3