中国家电制造企业物流模式研究

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？用手直接提升物体做功，与使用机械(动滑轮）提升物体做功相同吗？提出问题：提出问题用动滑轮做功做功多！G/Nh/mW直/JF/Ns/mW机/J20.10.21.20.20.24结论：使用动滑轮比直接提升物体不省功。推论：使用任何机械不省功。实验概念G/Nh/mW直/JF/Ns/mW机/J20.10.21.20.20.24额外功：由于机械自重和摩擦等因素影响，而不得不做的功（无用付出）。有用功：直接对物体所做的功（工作目的）。总功：利用机械所做的功（实际付出）。W有用=GhW总功=FS你会选哪种方法呢？想想议议123123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：使用机械时对人们有用的功有用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，即W总=W有+W额总W一、有用功、额外功、总功W有＝Gh（竖直方向提升物体）W总＝FS（运用机械时动力F所做的功）请计算出有用功、额外功和总功分别是多少？123123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600J2520J600J180J600J90J请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。3120J780J690J123123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600J2520J600J180J600J90J3120J780J690J19%76%86%二、机械效率1.定义：有用功与总功的比值叫机械效率.总有WW2.表达式:没有！因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于1分组讨论：有没有机械效率为100%的机械？为什么？因为机械效率是两个功的比值，因此没有单位，是个百分比。1．小明用水桶从井里打水,有用功是?额外功是?2.若桶掉在水中,把装满水的桶捞起来,则有用功又是什么?额外功又是什么?有用功------对水做的功额外功------对桶做的功有用功------对桶做的功额外功------对水做的功区别有用功、额外功、总功3．如图.工人师傅用动滑轮将泥土匀速提升上楼顶，有用功是?额外功是?总功是？（忽略摩擦）有用功------对泥土做的功额外功------对桶和滑轮做的功总功------拉力做的功（泥对土、桶和滑轮做的功）1.用20N的水桶在3m深的井中提起30N的水，求有用功、额外功、总功。2.若20N的桶掉进水井里,从井里捞桶时,捞上的桶里带着30N的水，求有用功、额外功、总功。W有用=30N×3m=90JW额=20N×3m=60JW总=150JW有用=20N×3m=60JW额=30N×3m=90JW总=150J计算有用功、额外功、总功3.用动滑轮来提升重为8N的物体，手对绳子的拉力F=5N，重物上升了2m,求有用功、额外功和总功。W有用=16JW额=4JW总=20J机械对物体的拉力做的功外力对机械做的功W额=W总-W有用输入100%输出80%W有＝GhW总＝FS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19．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．××××××√√√√1.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=0.1m13W有=Gh=240N×0.1m=24JW总=FS=100N×0.3m=30Jη==×100%=80%W有W总24J30JF如图所示：用80N的拉力,将180N的物体匀速举高1m，绳重、摩擦不计。求:（1）W总=？（2）W有用=？(3)W额外=?(4)η=?(5)G动=?GF.1.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．如图，忽略绳重和摩擦，用拉力F拉着10N的重物匀速上升，绳子自由端移动1m，动滑轮重力2N，求：（1）拉力F；（2）物体上升的距离；（3）有用功，总功，机械效率。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．离心式水泵60%－80%柴油机28%－37%汽油机22%－27%一些机械的机械效率喷气发动机50%－60%1.物体重150N，物体与水平地面的滑动摩擦力为30N，用12.5N的拉力使物体匀速前进2m，求：总功、有用功和这个滑轮组的机械效率。75J60J80℅1.某水泵的功率为2kw，在半小时内将体积为18m3的水送到10m高处，不计摩擦，则水泵的机械效率是多少？（g=10N/kg）2.一台抽水机，它的电动机功率是1.2kw，机械效率是80%，问它在5min内可以把多少千克水抽到20m高的水塔里去？有用功:对人们有用的功.总功:有用功加额外功的和.额外功:对人们没有利用价值而又不得不做的功.定义：有用功跟总功的比值.一、功的分类二、机械效率公式：η＝Ｗ有用Ｗ总Ｗ有用Ｗ有用＋Ｗ额外＝第二课时1.直接对物体所做的功（机械对物体做的功）：___________2.利用机械所做的功（对机械做的功）:_________3.由于机械自重和摩擦等因素影响，而不得不做的功（机械本身消耗的功）：_________三种功的关系式：________________________4.有用功和总功的比值叫做：____________机械效率的计算公式：_______________有用功总功额外功W总=W额+W有用η=W有W总×100%机械效率F如图：⑴、钩码重G⑵、绳的拉力F⑶、钩码上升的高度h⑷、绳端上升的距离s那么如何表示有用功、总功、额外功，机械效率？W有用=GhW额外=FS-GhW总功=FSη=GhFS×100%猜想：影响滑轮组的机械效率的因素：1.货物上升高度h2.绳子股数n3.货物重力G4.动滑轮重力G动实验原理：所测物理量：物重G、拉力F、重物上升的距离h、弹簧测力计移动的距离S测量仪器：弹簧测力计、刻度尺在此实验中操作的关键：1、匀速竖直向上拉动弹簧测力计目的：测力计示数稳定；不会偏大或者偏小。2、不能在静止时读弹簧测力计的示数，应在匀速拉动过程中读数目的：静止时读数，因为没有滑轮轴摩擦的影响会偏小。探究1:滑轮组机械效率与钩码上升的高度是否有关？甲乙丙h1h2机械效率有用功W有用（J）鈎码上升高度h（m)鈎码重G(N)总功W总拉力移动距离S（m)拉力F（N）0.510.10.310.20.50.60.150.166.7%0.30.266.7%探究1:滑轮组机械效率与钩码上升的高度是否有关？无关探究2:滑轮组机械效率与绳子股数是否有关？F乙甲Fn=3n=2机械效率有用功W有用（J）鈎码上升高度h（m)鈎码重G(N)总功W总拉力移动距离S（m)拉力F（N）0.510.10.310.10.750.20.150.166.7%0.150.166.7%无关探究2:滑轮组机械效率与绳子股数是否有关？探究3:滑轮组机械效率与钩码重（物重）是否有关？机械效率有用功W有用（J）鈎码上升高度h（m)鈎码重G(N)总功W总拉力移动距离S（m)拉力F（N）0.510.10.340.11.50.30.150.166.7%0.450.488.9%有关探究3:滑轮组机械效率与钩码重（物重）是否有关？探究4:滑轮组机械效率与机械自重（动滑轮重）是否有关？甲乙机械效率有用功W有用（J）鈎码上升高度h（m)鈎码重G(N)总功W总拉力移动距离S（m)拉力F（N）0.510.10.310.10.40.50.150.166.7%0.20.150%有关探究4:滑轮组机械效率与机械自重（动滑轮重）是否有关？分析：不计摩擦和绳子重力时候滑轮组的机械效率：η=GhFS×100%=Gh1/n(G+G动)S=Gh1/n(G+G动)nh=GG+G动结论：η只与G、G动有关滑轮组的机械效率的影响因素：动滑轮重被提升物体的物重绳重及绳与滑轮间的摩擦滑轮组的机械效率的典型无关因素物体提升的高度h滑轮组的绕线方式物体提升的速度v总结：拓展：提高机械效率的方法增大有用功（增加物重）减小无用功减小机械自重（动滑轮重）减小摩擦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。测量要求：①、在测量过程中，弹簧测力计应拉动,读书时，应当测力计______（匀速拉动或者静止）时读数。②、刻度尺要放置，准确量出钩码和弹簧测力计上升的高度。竖直向上、匀速竖直匀速拉动1.(1)某同学做”测定滑轮组的机械效率“的实验中，所用器材除钩码、铁架台、滑轮组、细绳外，还需要______和______.(2)测量数据见下表：钩码重G(N)弹簧测力计示数F(N)钩码上升高度h(m)绳端向上移动距离S(m)1.50.40.10.5则总功W总=_____J，有用功W有用=_____J,机械效率η=_____.绳子股数n=____刻度尺弹簧测力计0.20.1575%5W有用=GhW总功=FSη=W有W总×100%S=nh2、某实验小组在“测滑轮组的机械效率”的实验中得到的数据如表所示，第1、2、3次实验装置如图中的甲、乙、丙所示。(1)、比较1、2两次实验，可得的结论：(2)、比较2、3两次实验，可得的结论：同一滑轮组，提起的物重越重，滑轮组的机械效率越高不同的滑轮组机械效率不同，且在物重相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低3、小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，数据如下表：实验次数物重G/N物体上升的高度h/cm测力计的示数F/N测力计移动的距离s/cm1632.592652.5183682.524甲①表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是____________；18cm或5cm②第3次实验中滑轮组的机械效率是_____；80%③本次实验得到的结论是：__________________________________。（1）分析表中数据，回答以下问题：滑轮组的机械效率与物体提升的高度无关η=GhFS（2）小红在小明实验的基础上利用图乙也做了实验，①小红的做法目的是为了改变；②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率_______（选填“相同”或“不相同”），理由是：____________________________。得到的结论是：________________________滑轮组的绕线方式相同做的有用功相同，做的额外功也相同乙甲滑轮组的机械效率与绕线方式无关（3）小军也用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表：物重G/N绳端拉力F/N机械效率η/％较小提升速度104.279.4中等提升速度104.279.4较大提升速度104.279.4物理量控制因素在小军的实验中，你得到的结论是：甲滑轮组的机械效率与物体被提升的速度无关4.某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示，装置如图所示次数物理量123钩码重G/N446钩码上升高度h/m0.10.10.1绳端拉力F/N1.81.42.4绳端移动距离s/m0.30.50.3机械效率η74%57%83%（1）通过表中数据可分析出实验1是用图做的实验，实验2是用图做的实验。甲乙（2）通过实验1和实验2的数据分析得出结论：使用不同的滑轮组，提升相同的重物时