11.3如何提高机械效率(-粤沪版)全解.ppt

* * 11.3如何提高机械效率 功的原理是什么？ 使用任何机械都不省功。 什么是功？功的两要素是什么？ 作用在物体上的力，使物体在力的方向上通过一段距离，就说这个力对物体做了机械功，简称做了功。 功的两个必要因素：作用在物体上的力，物体在力的方向上通过一段距离 物理量 G/N h/m F/N s/m W手对木材 W手对机械 1 2 3 用手直接对木料做功与手对机械做功相等吗？ 议一议：为什么使用动滑轮后手要多做功？ 要提升G，同时必须将动滑轮也提升。这时要克服滑轮重力和摩擦而额外做功，否则你不能完成任务。本功无利用价值而又不得不做，是额外功。 提升重物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 活动1：分析有用功与额外功 (a).用滑轮组提起重物 有用功：克服重物重力所做的功。 即：W有 = 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 = 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。 机械的三种功 动力对机械所做的功 有两个 效果 为达到目标，克服机械本身重力和摩擦，对人们无利用价值而又不得不做的功 克服机械自身部 件（如动滑轮、 绳子）的重力和 摩擦等而做的功 实现目的，有利用价值的功 实现目的而做功 根据功的原理 W总=W有+W额 ②哪一种额外功最小? ①图中运砂的三种方法的有用功是什么？ 有什么特点？ 人提沙子做功 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 600J 2520J 600J 180J 600J 90J 3120J 780J 690J 你希望额外功多些还是少些呢？ 砂子重100N 人重400N 桶重20N 动滑轮重10N 口袋重5N 地面到三楼高6 m 请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。 1 2 3 有用功（J） 额外功（J） 总功（J） 有用功与总功比值 600 600 600 2520 3120 180 780 90 690 19.2％ 76.9％ 87.0％ 用哪种方法好？ 我们总希望，有用功占总功中的份额越大越好 1、定义：有用功跟总功的比值，叫做机械效率。 友情提醒：正确理解机械效率，关键是明确三种功 ２、表达式： η= ———×100％ W有 W总 二、什么是机械效率 忽略我的重力和摩擦，我的机械效率是等于1；其它任何情况，我的机械效率都小于1。 G F 讨论： Ｗ额外＞０，Ｗ总＞Ｗ有用　　所以η＜１ Ｗ额外＝０，Ｗ总＝Ｗ有用　　所以η＝１ （理想状态） 某台机器的机械效率是60%，是什么意思？ 功率与机械效率的区别 1、 功率是指物体在单位时间内所做的功，即功率是表示做功快慢的物理量。 2、 有用功在总功中所占的比例叫机械效率 。 3、 功率和机械效率是描述机械的两种不同性能，两者间没有必然联系。 例：通过一动滑轮用50 牛的拉力提起重为80牛的重物，使重物提高2米。 （1）拉力做多少功？ （2）如用手直接提起做功多少？ W手提=Gh=80N×2m=160J W拉力=Fs=50N×4m=200J 在滑轮组中： W总=Fs W有用=Gh F 绳子自由端通过的距离s=2h=2×2m=4m 总功 有用功 解： 活动2：测算滑轮组的机械效率 　　 （1）、组装成如图所示的一个滑轮组，用它来提升重物G。所需器材是： 　　　动滑轮、定滑轮各2个，铁架台、测力计、刻度尺、细线、重物（钩码）。 G 　　 （2）、测算滑轮组工作时的机械效率需要测量哪些物理量？ 　　　①重物G的重量；②重物G上升的高度； 　　　③拉力F的大小；④拉力移动的距离。 1、制定计划与设计实验： 2、进行实验与收集证据。 （1）、组装滑轮组 （2）、测物重G （3）、测拉力F——利用滑轮组、弹簧测力计提起重物，注意要匀速提起，并观察测力计的示数，即 测出了拉力的大小。 （4）、测距离h——同时要有同学测出重物上升的距离。 （5）、把测得的