3机械效率详解.ppt

复习提问： 1、功的两个要素是什么？ 一是作用在物体上的力。 二是物体在力的方向上通过的距离。 2、功的计算公式是怎样的？ W=F·S W=G·h 或 复习提问： 3、使用简单机械有什么好处？ 有的可以省力。 4、有没有既省力又省距离的机械？ 有的可以省距离。 有的可以改变力的方向。 没有。 奇怪，科学都这么发达了…… 通过一动滑轮将重为100牛的重物匀速提高2米，拉力大小为60 牛。 （1）拉力做多少功？ （2）如用手直接提起做功多少？ 直接提升：W2=Gh=100N×2m=200J 用滑轮提：W1=FS=60N×4m=240J 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 ？ F 拉动距离：S=2h=2×2m=4m 计算讨论： 用动滑轮将100牛的重物匀速提升2米。不计摩擦、滑轮与绳的重力，求： （1）拉力做多少功？ （2）如用手直接提起做功多少？ 直接提升：W2=Gh=100N×2m=200J 用滑轮提：W1=FS=50N×4m=200J F 拉动距离：S=2h=2×2m=4m 理论分析： 用动滑轮：F=G/2=100N÷2=50N 如果不计摩擦、机械自身的重力，使用简单机械时，省力到几分之一的，必定费几倍的距离；省距离到几分之一的，必定费几倍的力。 根据功的公式，使用简单机械不省功。 科学家又证明，使用任何机械都不能省功。 分析结论： 而实际上，由于摩擦、机械自身的重力，使用机械时做的功比不用机械时做的功一定多，即： 使用机械一定费功。 机械效率： 通过一动滑轮用60 牛的拉力匀速提起重为100牛的重物，使重物提高2米。 （1）用动滑轮时拉力做功 （2）直接提起重物时做功 （3）用机械额外多做的功 F 240J 200J 有用功 40J 额外功 总功 有用功跟总功的比值，叫机械效率。 额外功是无用但又不得不做的。人们总希望额外功少一些，即：有用功在总功里占的比值大一些。 第十二章第三节 机械效率 机械效率： 有用功跟总功的比值，叫机械效率。 定义： 公式： 意义： 说明： 单位： 有用功 总功 机械效率＝ W有用 W总 η＝ 无单位，纯数字，常用百分数表示。 反映了做功的“利用率”的高低。 机械效率总小于1（或说低于100%）。 巩固一下： 用水桶从井中提水的时候，把 提起来所做的是有用功，把 提起来所做是额外功。 从井里打捞水桶时带上半桶水，把 提起来所做的是有用功，把 提起来所做是额外功。 水 桶 桶 水 区分有用功和额外功： 巩固一下： 关于机械效率，下面说法中是否正确？ 1．有用功越多，机械效率越高（ ） 2．额外功越少，机械效率越高（ ） 3．物体做功越慢，机械效率越低（ ） 4．做总功越多，机械效率越高（ ） 5．有用功相同，额外功越少，机械效率越高（ ） 6．总功相同，有用功越多，机械效率越高（ ） 7．机械效率越高，越省力（ ） × √ × × × × √ 巩固一下： 一台起重机将重3600N的货物提高4m。如果额外功是9600J，求起重机的： （1）有用功 （2）总功 （3）机械效率 W有用＝Gh＝3600N×4m＝14400J W有用＝W有用+W额＝24000J η＝W有用/W额＝14400J÷24000J＝60% 离心式水泵60%－80% 柴油机28%－37% 起重机40%－50% 汽油机 22%－27% 常见机械（机器）的效率 电动机 80%－90% 燃气轮机 20%－30% 蒸汽机6%－15% 空气喷气发动机 50%－60% 常见机械（机器）的效率 测定滑轮组的机械效率 实验测定： W有用 W总 η＝ Gh Fs ＝ Gh Fnh ＝ G nF ＝ 式中n由滑轮组的绕法确定，无须测定，故只需要测出物体的重力和匀速提升重物时拉力大小即可。 下图每处摩擦情况都相同，每个滑轮重也相同，每个物块重也相同。试比较甲、乙两图的机械效率，乙、丙两图的机械效率。 深入思考： 乙 甲 丙 η甲＞η乙 η丙＜η乙 额外功相同，甲有用功多。 有用功相同，丙额外功多。 影响（提高）机械效率的因素： 1、滑轮与轴间的摩擦 2、动滑轮的自身重力 3、所提升的物体重力 4、机械效率与省力多少无关！ 与功率大小无关！ 与重物被提升的高度无关！ （定期润滑，减小摩擦） （改进结构和材料，减轻自重） （增加物重，接近满负荷工作） 课堂练习： 1.关于机械效率，以下说法正确的是（ ） A.机械效率总小