115机械效率教案.doc

11.5机械效率 知识点梳理： 一、总功 　　定义：有用功加额外功或动力所做的功　　公式：W总=W有用+W额=FS=W有用/η　　斜面：W总=fL+Gh=FL 二、额外功 　　定义：并非我们需要但又不得不做的功。　　公式：W额=W总-W有用=G动h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)　　斜面：W额=fL 三、有用功： 定义：对人们有用的功。　　公式：W有用=Gh(提升重物)=W总-W额=ηW总　　斜面：W有用=Gh 怎样区分总功和有用功 判断有用功合总功的关键是：明确在具体问题中做功要达到的目的。　　例如，用滑轮组提升物体时，我们的目的是要把物体提升一定的高度，因此所做的有用功为W有用=Gh，h为物体被提升的高度，G为物体所受的重力。而人在提升物体的同时，还要克服摩擦和动滑轮的重量而做功，所以此时人对滑轮组所做的功就是总功，它等于人对绳的拉力F与绳在拉力下移动的距离S的乘积，即W总=FS　　又如，在用斜面提升物体时，我们的目的是要把物体提升到某一高度，因此所做的有用功为W有用=Gh，其中G为物体所受的重力，h为物体被提升的高度。而人在斜面方向拉动物体的过程中，还要克服物体与斜面间的摩擦做功，所以人做的总功为人对物体的拉力F与物体在拉力方向移动距离S的乘积，即W总=FS。　　再如，当用桶从井口提水的时候，我们的目的是提水，所以人对水做的功才是我们的有用功，而提水时不得不提起桶，所以对桶做的功是额外功。而从井里捞桶的时候，我们的目的是打捞桶，因此对桶所做的功是有用功，而附带提起的水对我们来说是没用的，所以这时候对水所做的功是额外功。 机械效率的测量 原理：η＝Ｗ(有)／Ｗ(总)＝（Gh）/（Fs）×100%　　②应测物理量：钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S　　③器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。　　④步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变。　　⑤结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：　　A动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。　　B提升重物越重，做的有用功相对就多。　　C摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。　　绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。 机械效率定义及公式 机械效率　　①定义：有用功跟总功的比值。　　②公式：η＝Ｗ(有)／Ｗ(总)×100%　　③有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。通常用百分数表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。　　④提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。 理解机械效率应该注意的问题 　1)由于有用功总小于总功，所以机械效率总小于1　　2)机械效率的高低与是否省力、重物被提升的高度及承担物重的绳子段数的多少等因素无关　　3)η=W有用/W总，机械效率的高低是由有用功和总功两个因素决定的，因此不能说有用功越大，机械效率的高低或总功越大，机械效率就越低　　4)同一滑轮组在不同情况下机械效率不一定相同 七、影响滑轮组和斜面机械效率的因素 1)影响滑轮组机械效率的因素　　滑轮组的机械效率为　　η=W有用/W总=Gh/FS=Gh/Fnh=G/nF（n为与动滑轮相连的绳子的段数或承担重物重的绳子的段数，S=nh）　　使用滑轮组来提升物体时，机械间的摩擦越小，动滑轮越轻，滑轮组的机械效率越高。　　若不计绳重及摩擦时，滑轮组的机械效率为　　η=W有用/W总=W有用/W有用+W额外=Gh/（G+G动）*h=G/G+G动=1/(1+G动/G)　　由此可见，在不考虑绳重及摩擦时，一个滑轮组的机械效率的大小仅与滑轮的重量及物体的重量有关，而与提升的高度和滑轮缠绕方式无关。被提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高，在提升相同的重物时，动滑轮重量越小，机械效率越高。　　提高滑轮组的机械效率的方法：①增大物体重力②减小动滑轮的重力③减小轮和轴间的摩擦　　2)影响斜面机械效率的因素　　斜面的机械效率为　　η=W有用/W总=Gh/FS　　斜面的机械效率跟斜面的光滑程度和斜面的倾斜程度有关。斜面倾斜程度相同时，斜面越光滑，斜面的机械效率就越高；光滑程度相同时，斜面越陡，斜面的机械效率就越高。 九、机械效率和功率的区别 机械效率和功率的区别： 功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功；机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功 机械效率练习题1 1．用图1所示装置提升重为900牛的物体A，加在绳自由端的拉力大小为400牛时恰好可以使物体匀速上升．求：（1）求此时滑轮组的机械效率；（2）若不计绳重和摩擦，求动滑轮的重；（3）若提升的重物改为1200牛，此时滑轮组的机械效率又为多少？（4）在（3）问中需要