第五节《机械效率》课件教科版.pptVIP

学习目标 1、知道有用功、额外功、总功的含义以及他们之间的关系 2、能结合实例认识什么事有用功、额外功、总功 3、理解机械效率的概念,知道机械效率小于1及没有单位的原因 4、会利用机械效率公式进行有关计算 5、会自行设计实验方案探究滑轮组的机械效率与那些因素有关 6、会求斜面等简单机械的效率 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% 1、比较两次两种滑轮组有什么不同？机械效率有何差异？ 2、分析影响滑轮组机械效率的因素是什么？ 影响滑轮组机械效率的因素 1、滑轮组轮与轴及轮与绳之间的摩擦 2 、动滑轮的自重 3、所提升的物重 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！ 提高机械效率 的方法 2、改进机械的结构，减小机械自重 1、减小机械间的摩擦力。 　　例如：动滑轮太重，使滑轮组机械效率很低，换用较轻滑轮就可提高其机械效率。 例如：加强机械运动部位的润滑. 3、 增加物重。 机械效率的综合计算 1、总功的计算方法： 一、基本公式及推导： （1）、W总=Fs S=nh（坚直方向） S=nS物（水平方向） F= (G物+G动) 1 n （3）、W总=P总t 2、有用功的计算方法： （1）、W有=G物h(坚直方向提升物体做功） （2）、W有=fs物(水平方向拉动物体做功） （2）、W总=W有+W额 S物= S 1 n S物= V物t f--摩擦力 （4）、 （3）、W有=W总—W额 （4）、W有=P有t （5）、W有=W总 3、额外功的计算方法： （1）、W额=G动h(滑轮组坚直方向提升物体做功） （2）、W额=fL(斜面提升物体做功） （3）、W额=W总－W有 2、机械效率的计算方法： （1）、 （3）、 （4）、W额=W总（1－ ） （2）、 （4）、 （5）、 （6）、 二、如何分辨哪些是有用功、哪些是总功？ 2、在利用滑轮组拉动物体做功时，滑轮组的挂钩克服物体与水平面的摩擦力做的功是有用功，可用W有=fs物来计算；绳子自由端的拉力所做的功是总功，可用W总=Fs来计算。 其中s=ns物、s物=v物t 、V绳=nV物 1、在利用滑轮组提升重物时，滑轮组的挂钩对重物做的功是有用功，可用W有=G物h来计算；绳子自由端的拉力所做的功是总功， 可用W总=Fs来计算。其中s=nh h=V物t V绳=nV物 3、起重机、抽水机克服物重所做的功是有用功，可用W有=Gh来计算。汽车匀速行驶时，克服地面和空气阻力所做的功是有用功，可用W有=fs来计算。 4、汽车、起重机、抽水机等机械做功时，一般消耗功率、输入功率、额定功率都是指总功率，输出功率、实际功率指有用功率。 例题1：如图:用滑轮组，把重100N的物体匀速提高3m，作用在绳子自由端的拉力为60N，求：（1）滑轮组的机械效率；（2）若用该动滑轮来提升重为180N的物体时，作用在绳子自由端的拉力为多大？此时，滑轮组的机械效率是多少？（不计绳重及摩擦） F G 三、典型例题 例题2：如图1甲所示，重为900N的货物，放在水平地面上，与地面的接触面积为0.5m2 （1）货物对水平地面的压强多大？ （2）如图1乙，一工人用滑轮组提升货物。10s内货物匀速上升了3m，则工人拉绳子的速度为多大？ （3）若动滑轮重G动=300N（不计绳重和摩擦），工人所用的拉力为多大？工人所做的功为多少？滑轮组的机械效率多大？ （4）若用该装置提起1200N的货物，那么货物上升3m，工人所做的功是多少？ 图1 甲 乙 例题3：一辆汽车不小心开进了泥潭中，司机取来一套滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出，如下图所示。若车重为8×104N，汽车受到的阻力为车重的0.03倍，滑轮组的机械效率为80％，问：（1）该司机至少需用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出？（2）若拉动汽车时，汽车前进的速度为0.1m/s，则司机做功的功率是多少？ 例题4：如图所示，斜面长10m，高2m，工人要沿斜面把重1500N的物体匀速拉到斜面顶端，若斜面的机械效率为75%，求：（1）工人做的有用功、总功、和额外功；（2）工人所用的拉力和物体与斜面的摩擦力。 F 2m 例题5：在“测滑轮组