第四节机械效率(上课用)解说.ppt

* 四 机械效率 第十一章 功与机械 知 识 回 顾 1、什么是功？ 2、功的计算式是什么？ 3、你如何理解功的原理？ 你会选哪种方法呢？ 想想议议 1 2 3 1 2 3 对沙子做功 对桶做功 克服重力做功 对沙子做功 对桶做功 对滑轮做功 对沙子做功 对口袋做功 对滑轮做功 有用功 ：直接对重物所做的功 额外功 ：人们不需要但又不 得不做的功 总功 　：有用功与额外功的总和，即 W总=W有+W额 一、有用功、额外功、总功 请计算出有用功、额外功和总功分别是多少？ 1 2 3 1 2 3 对沙子做有用功 对桶做功 克服重力做功 对沙子做有用功 对桶做功 对滑轮做功 对沙子做有用功 对桶做功 对滑轮做功 600J 2520J 600J 180J 600J 90J 3120J 780J 690J 二、 机 械 效 率 1.定义：有用功与总功的比值叫机械效率. 2.公式: 没有！因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 讨论： 有没有机械效率为100%的机械？为什么？ 1、η常用百分数表示 2、η总是小于100%（即η小于1 ） 3、η没有单位 1 2 3 1 2 3 对沙子做有用功 对桶做功 克服重力做功 对沙子做有用功 对桶做功 对滑轮做功 对沙子做有用功 对桶做功 对滑轮做功 600J 2520J 600J 180J 600J 90J 3120J 780J 690J 19% 76% 86% 如图所示的滑轮组匀速提升物体．已知物重G=240牛，手的拉力F=100牛，手上升距离为30厘米,则有用功为多少焦耳?该滑轮组的机械效率为多少? G 解:因为h= S=10cm=0.1m 1 3 W有=Gh=240 N×0.1m=24J W总=FS=100 N×0.3m=30J η= = ×100%=80% W有 W总 24J 30J F 一台起重机将重3600N的货物提高4m。如 果额外功是9600J，起重机做的有用功是 多少？总功是多少？机械效率是多少？ 用一个动滑轮把重400N的货物匀速提高2m，所用的拉力是250N。求总功、有用功、额外功和动滑轮的机械效率。 　2．某斜面长为S，高为h，有一重力为G的物体被拉力F沿斜面从底端匀速移至顶端。若物体所受阻力为f，则此时的有用功为____，总功为____，额外功为____，机械效率为____。 Gh FS f S 起重机的机械效率一般为40-50℅ 滑轮组的机械效率一般为50-70℅ 抽水机的机械效率为60-80℅ 提高机械效率,更充分的发挥设备的作用,有着重要的经济意义 该如何提高机械效率呢 为得出滑轮组的机械效率，需要求出有用功和总功，为此需要测出哪些物理量？每个量怎样测量？ 刻度尺、钩码、弹簧秤、滑轮组两个、铁架台、长约2m的细绳。 实验器材： 实验探究：滑轮组的机械效率总是一定的吗？ 重力G、拉力F、绳子移动距离S、重物上升高度h 在测定滑轮组机械效率的实验中： ⑴根据的原理是_____________。 ⑵实验中需要的测量工具有________和____________。 ⑶需要直接测量的物理量有：绳端的拉力F、___________、__________和______________。 ⑷实验时拉力的方向应尽量________，且应在钩码__________的过程中读取拉力的大小。 η=W有／W总 刻度尺 弹簧测力器 物体重G 物体上升距离h 绳自由端移动距离S 竖直向上 匀速移动 你组装成的滑轮组！ 实验步骤： 照图，把滑轮组和刻度尺安装好，测出钩码G的值，并记录表中。 匀速竖直拉动弹簧测力计，使钩码G上升，读出弹簧测力计所示拉力F的值 ，从刻度尺读出钩码升高的距离h和弹簧测力计移动的距离S，记录数据在表格中。 分别算出有用功和总功、机械效率。记录结果。 再安装另外的滑轮组，再重复上面的实验。 钩码重G/N 2 2 4 钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1 有用功W有/J 0.2 0.2 0.4 拉力F/N 0.8 0.6 1 绳端移动距离S/m 0.3 0.5 0.5 总功W总/J 0.24 0.3 0.5 机械效率 83.3% 66.7% 80% 结论:①任何一个机械的机械效率都不是固定的。 ②由a、b装置可知，使用不同的滑轮组提升相同的物体到相同的高度时，其有用功相等，动滑轮个数越多，则额外功越多，总功越大，则机械效率越低。 ③由b、c装置可知，使用相同的滑轮组提升不同