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15.2机械效率   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 ? 复习: 使用任何机械都不省功。 用图中的滑轮来提升重5N的物体,理论上在细绳端需要加多大的拉力? 省一半力,应为2.5N 实际上F=2.5N行不行,为什么? 怎样能知道F实际是多大? 实验测量——实践是检查真理的唯一标准 实际上F2.5N 实际使用动滑轮提升重物时,人所做的功与直接提升重物所做的功相比较,大小如何?这与功的原理是否矛盾? 我们希望上述两个功越接近越好还是差距越大越好? 你会选哪种方法呢? 机械的三种功 要提升G,同时必须将本滑轮也提升。嘿,你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 有用功 :对人们有用的功 额外功 :人们不需要但又不 得不做的功 总功  :拉力所做的功,即动力功,叫总功. 总功等于有用功与额外功的总和。 三、机械效率 1、有用功:无论采取哪种方法都必须做的功。即:为达到目的所必须做的功。 (1)举高重物时: W有=G物·h W有=f摩擦·S (2)在粗糙水平面上移动物体时: 请计算出有用功、额外功和总功分别是多少? 你希望额外功多些还是少些呢? 请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。 用哪种方法好? 机械效率 有用功跟总功的比值叫机械效率 有用功总小于总功,所以机械效率总小于1 看看刚才的数据,思考机械效率会大于1吗?为什么? 公式: 机械效率一般用百分数表示,没有单位 G F 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。 正确理解机械效率,关键是明确三种功 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。 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%,也可以说有用功在总功中占有60%,另外的40%是额外功. 例 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? 解: 一个工人用滑轮组提起重200N的货物提高1m,,所用的拉力是80N,绳子自由端被拉起5m,求:(1)有用功(2)总功(3)机械效率 精选例题 1.一台起重机将重6000N的建筑材料提升到10m高的楼房上,做的额外功是40000J,则该起重机做的总功是多少?机械效率是多少? 2、某人用如图所示的滑轮组提升2000牛的重物,使用的拉力是800牛,绳子自由端被拉下4米。(1)这个人做的总功是多少焦?(2)有用功是多少焦?(3)额外功是多少焦?(4)这个滑轮组的机械效率是多少? 解题示范: 已知:G=2000牛, F=800米 ,S=4米 , n=4 求: 答:(略) F G 3、使用下面的滑轮组,用拉力F匀速拉动重物水平移动的距离为L,机械效率等于什么? F G f G L 根据机械效率的定义 思考问题 1、例题中总功、有用功、额外功中哪些功一点都不能省? 2、哪些功可以省一些? 3、这“省功”与前面所说的“使用任何机械都不能省功”是否矛盾?为什么? (有用功一点不能省,否则达不到目的。) 额外功可以想办法省一些,如减轻动滑轮重力减少动滑轮个数,其额外功可以省一些,有用功不能省,而总功=有用功+额外功,这样总功也就可省一些。 不矛盾。因为动力对滑轮组做的功,还是等于滑轮组克服重物的重力和本身重力及摩擦所做的功,仍然是:总功=有用功+额外功。 判断: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,机械效率越低 5.做相同的有用功,额外功越少,机械效率越高 6.做相同的总功时,有用功越多,机械效率越高 7.用不同的滑轮组,做的有用功相同时,机械效率一定相同 8.因为有用功总小于总功,所以机械效率总小于1 9.做的额外功一定时,总功越少,机械效率越高 10.有用功在总功中占的比例越大,机械效率越高. 知识小结 一、机械的三种功: 有用功——有利用价值的功。 总功——动力对机械所做的功。 额外功——对人们无利用价值而又不得不做的功。 二、机械效率: 1、定义:有用功与总功的比值。 2、公式讨论: 机械效率的定义 : 有用功跟总功的比值 小结: ? 有用功 :对人们有用的功 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 公式: ∴   永远小于1 如何提高机械效率 如何提高

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