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15.2 机械效率 第十五章 功和机械 知 识 回 顾 1、什么是功？做功的两个必要因素是什么？ 2、我们一般用什么公式计算功？ W=Gh W=FS 3、功、力、距离的单位分别是什么？ -------J、N、m 你会选哪种方法呢？ 想想议议 1 2 3 1 2 3 1 2 3 对沙子做功 对桶做功 克服人的重力做功 对沙子做功 对桶做功 对动滑轮做功 对沙子做功 对口袋做功 对动滑轮做功 一、有用功、额外功、总功 有用功 ： 使用机械时对人们有用且必须做的功; 有 W 额外功 ： 人们不需要,但又不 得不做的功; 额 W 总功 ： 有用功与额外功的总和. 总 W W总=W有+W额 请计算出有用功、额外功和总功分别是多少？ 1 2 3 1 2 3 对沙子做功 对桶做功 克服人的重力做功 对沙子做功 对桶做功 对动滑轮做功 对沙子做功 对口袋做功 对动滑轮做功 W=G沙h 2520J 600J 180J 600J 90J 3120J 780J 690J W=G桶h= =600J 120J W=G人h= 2400J 120J 60J =100Nx6m 30J 60J W额= W总= 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 对桶做功 对滑轮做功 W=G沙h=100Nx6m 2520J 600J 180J 600J 90J 3120J 780J 690J 19% 76% 86% W=G桶h= =600J 120J W=G桶h= 2400 总 有 W W = 3120J 600J = 有用功在总功中所占的比例 690J 600J = 780J 600J = 二、 机 械 效 率 1.定义：有用功与总功的比值叫机械效率. 2.表达式: 没有！因为做额外功不可避免，所以有用功总小于总功，所以------- 分组讨论： ----有没有机械效率为100%的机械？为什么？ 总 有 W = h W 总 W 有 W h = 机械效率总小于1 额 有 有 W W W + = h 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 对桶做功 对滑轮做功 W=G沙h=100Nx6m 2520J 600J 180J 600J 90J 3120J 780J 690J 19% 76% 86% W=G桶h= =600J 120J W=G桶h= 2400 = h1 总 有 W W = 3120J 600J = 有用功在总功中所占的比例 = h3 = h2 690J 600J = 780J 600J = 想一想；议一议： 用水桶从井中提水的时候， 所做的功是有用功， 所做的功是额外功； 目的：提水 提水所做的功是有用功; 提水桶所做的功是额外功。 如果桶掉到井里，从井里捞桶的时候，捞上的桶里带了一些水， 所做的功是有用功， 所做的功是额外功？ 目的：提水桶 提水桶所做的功是有用功; 提水所做的功是额外功。 例题1：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？在哪些方面做了额外功？ 解： 起重机提高物体的力等于物体的重力 F=G=3600N 起重机提升重物所做的有用功 W有=FS=Gh =3600N×4m=14400J=1.44×104J 起重机做的总功 W总=W有+W额 =14400J+9600J=2.4×104J 因此，起重机的机械效率 η=W有/W总 =1.44×104J/2.4×104J=60% 额外功具体是:抬起吊臂、钢丝绳、吊钩做的功，和转动部分机械摩擦 例2、测力计用4N的力拉动绳端，使重16N的物体上升了0.6m，在这一过程中（1）所做的总功为多少焦？（2）所做的有用功为多少焦？（3）额外功为多少焦？（4）滑轮组的机械效率为多少？ 解： （1）绳子自由端移动的距离S=5h=5×0.6=3m 总功（拉力所做的功为总功，即外力对机械所做的功）W总=FS=4N×3m=12J （4）滑轮组的机械效率η=W有/W总=9.6J/12J=80% （3）额外功W额 = W总－W有=12-9.6=2.4J （2）有用功（机械克服物体重力所做的功为有用功） W有=FS=Gh=16N×0.6m=9.6J 起重机在哪些方面做了额外功？ 1、克服动滑轮和钢绳的重力做了额外功 2、克服机械的摩擦做了额外功 提高机械的机械效率 1、提高机械效率的意义：更充 分地发挥机械