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想一想:有哪些办法可以将沙子运上三楼? 一、有用功、额外功、总功 思考: 提升物体的过程中动力(人)对哪些物体做了功? ① 3克服自重做功 1对砂子做功 2对桶做功 ② 1对砂子做功 2对桶做功 ③ 1对砂子做功 2对桶做功 3对动滑轮做功 ④ 1对砂子做功 2对口袋做功 3对动滑轮做功 问题1:哪些功达到了我们做功的目的? 有用功:满足我们做功的目的,对我们有价值的功. 计作:W有用 对重物(沙子)做的功。 问题2:哪些功对我们没有价值,但又不得不做的功? 1..桶、动滑轮、口袋等也随重物一起上升,也提升了它们. 克服这些重力做的功 2.此外,机械运转时都有摩擦克服机械的摩擦做的功 额外功:对我们既无利用价值而又不得不做的功。 计作:W额外 1、有用功(W有用): 2 、额外功(W额外): 3 、总功(W总): 4 、三者关系: 对人们有用的功。 W有=Gh………提升物体 人们不需要但又不 得不做的功。 有用功与额外功的总和 W总=FS……(运用机械时动 力F所做的功) W总= W有用+ W额外 1、用水桶从井中提水时, 所做的有用功是 , 额外功是 , 总功是 ; 2、如果桶掉到井里,从井里捞桶时,捞上来的桶里带了一些水,有用功是 , 额外功是 , 总功是 。 克服水的重力做功 克服桶的重力做功 拉力所做的功 克服桶的重力做功 克服水的重力做功 拉力所做的功 随堂小练习 算一算:算出有用功,额外功 总功分别是多少? 砂子重100N 桶重20N 人重400N 地面到三楼高6 m 对砂做功 对桶做功 克服自重 做功 总功 600J 120J 2400J =2520J =3120J 有用功: 额外功: 砂子重100N 桶重20N 地面到三楼高6 m 有用功: 额外功: 总功: 对砂子做功 对桶做功 人拉滑轮做功 600J 120J 720J 砂子重100N 桶重20N 动滑轮重10N 地面到三楼高6 m 有用功: 额外功: 总功: 对砂子做功 600J 对桶做功 对动滑轮做功 120J 60J 780J 人拉滑轮做功 =160J 砂子重100N 动滑轮重10N 口袋重5N 地面到三楼高6 m 有用功: 对砂子做功 600J 额外功: 对口袋做功 30J 对动滑轮做功 60J 总功: 人拉滑轮做功 690J =90J 有用功相同时,希望额外功多好还是少好? 请算出几种种办法中有用功在总功中占的百分比。 19% 77% 87% 83% 二、机械效率 有用功与总功的比值叫做机械效率。 3、η一般用百分数表示,没有单位 二、机械效率η 2、公式: η读作“eta” 1、机械效率: 4、公式推导: 5、理解: 请你判断: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.机械效率越高,越省力( ) √ √ × × × × × 随堂小练习 使用起重机提升重物时,有用功在总功中占有60%,另外的40%是额外功. 起重机的机械效率是60%,它表示什么意思? 三、一些机械的机械效率: 汽油机机械效率22%~27% ,机械效率是选择机械的一个重要指标 在有用功相同时,机械效率高, ①总功就少(消耗的汽油就少,有经济效益) ②额外功就少(浪费少,汽车尾气就少,有社会意义,环保意义) 四、如何提高机械效率 减小机械自重 例如:动滑轮太重,使二动二定滑轮组很低,换用较轻滑轮就可提高其机械效率。 减小机械间的摩擦力。 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: 练一练 愚蠢的人总是为昨天悔恨,为明天祈祷, 可惜的是少了今天的努力。
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