1、作用在物体上的力2、物体在这个力的方向上移动的距离力与力的方向上移动的距离的乘积叫做功水平方向上:W=FS竖直方向上:W=Gh功的原理:使用任何机械都不能省功温故知新功包含的两个必要因素:也就是,动力对机械做的功等于机械克服所有阻力所做的功1、用水桶从井中提水时,所做的有用功是,额外功是,总功是;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知识反馈2活动1GhGFs克服G的重力做功W2克服摩擦力和绳重做功W4动力F做功W1克服G动的重力做功W3找一找做功?找一找它们之间有什么关系?W1=W2+W3+W4有哪些办法可以将沙子运上三楼?想一想:③1对砂子做功2对桶做功3对动滑轮做功④1对砂子做功2对口袋做功3对动滑轮做功②1对砂子做功2对桶做功①3克服自重做功1对砂子做功2对桶做功必须做的功必须做的功不需要的,但又不得不做的功不需要的,但又不得不做的功一、有用功、额外功、总功有用功: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总WW总=W有用+W额外想想议议:用水桶从井中提水的时候,所做的功哪部分是有用功,哪部分是额外功?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,这种情况下哪部分是有用功,哪部分是额外功?请算出有用功,额外功总功分别是多少?砂子重100N人重400N桶重20N地面到三楼高6m人提沙子做功1对砂做功2对桶做功600J3克服自重做功总功3120J额外功2520J120J2400J有用功600J砂子重100N桶重20N地面到三楼高6m人拉滑轮做功1对砂子做功600J2对桶做功有用功600J总功720J额外功120J120J砂子重100N桶重20N动滑轮重10N地面到三楼高6m人拉滑轮做功1对砂子做功600J2对桶做功3对动滑轮做功有用功600J额外功180J总功780J60J120J砂子重100N动滑轮重10N口袋重5N地面到三楼高6m人拉滑轮做功1对砂子做功2对口袋做功3对动滑轮做功600J有用功600J额外功90J总功690J30J60J你希望额外功多些还是少些呢?砂子重100N人重400N桶重20N动滑轮重10N口袋重5N地面到三楼高6m③1对砂子做功2对桶做功3对动滑轮做功600J180J①2对桶做功3克服自重做功600J1对砂子做功2520J④1对砂子做功2对口袋做功3对动滑轮做功600J90J②1对砂子做功2对桶做功600J120J请算出有用功占总功的百分比。用哪种方法好?定义:有用功跟总功的比值.公式:η=W有用W总讨论:W额外>0,W总>W有用所以η<1W额外=0,W总=W有用所以η=1(理想状态)注:机械效率常用百分数来表示,比如某机械的效率是0.8即为80%W有用W有用+W额外=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.二、机械效率请同学们自学阅读教材“机械效率”部分相关内容,回答下列问题1、什么是机械效率?用什么符号表示?2、机械效率的公式如何?单位是什么?用什么表示?机械效率我们总希望,有用功占总功中的份额越大越好定义:有用功跟总功的比值,叫做机械效率。用W总表示总功,用W有用表示有用功,用η表示机械效率η=W有用/W总X100%活动2hGF使用下面的滑轮组,将重物G提升高度h,在拉力F作用下绳子自由端移动的距离为S,机械效率为多少?Gs总功:W总=FS有用功:W有用=Gh机械效率:η=W有用/W总X100%=Gh/FS=G/3F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=10cm13W有=Gh=240N×0.1m=24JW总=FS=100N×0.3m=30Jη==×100%=80%W有W总24J30JF4、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?J1800m9N200hGW有%3.83J2160J1800J2160m18N120总有总WWsFW解:结论:竖直方向上:η=G/nFx100%一台起重机将重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?经典例题例1.起重机把质量为0.6t的重物匀速提升3m,而它的电动机所作的功是3.4×104J,起重机的机械效率是多少?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%使用下面的滑轮组,在拉力F作用下,将重物移动L,绳子自由端移动的距离为S,重物受到的摩擦力为f,机械效率为多少?有用功:W有用=fL总功:W总=FS机械效率:η=W有用/W总X100%=fL/FS=f/3FFfL活动3结论:竖直方向上:η=G/nFx100%水平方向上:η=f/nFX100%使用下面的斜面的机械效率,将重物G沿斜面向上拉动距离为S,拉力为F,重物被子提高h,滑轮组机械效率怎么表示?总功:W总=FS机械效率:η=W有用/W总X100%=Gh/FS有用功:W有用=Gh活动4结论:竖直方向上:η=G/nFx100%水平方向上:η=f/nFX100%斜面的机械效率η==Gh/FSx100%•讨论:机械效率为什么总是小于1?回答:机器运转时都有摩擦,克服摩擦要做额外功因此有用功总小于总功,即η<1,机械效率通常用百分数表示。活动5起重机把质量为0.6t的重物匀速提升了3m,而它的电动机所做的功是3.4X10⁴J,起重机的机械效率是多少?起重机把质量为0.6t的重物匀速提升了3m,而它的电动机所做的功是3.4X10⁴J,起重机的机械效率是多少?•解:起重机匀速提升重物所用的力等于物体所受的重力F=mg•起重机提升重物所做的功是有用功•W有=Fh=mgh=0.6X10³kgX10N/kgX3m•=1.8X10⁴J•起重机的电机所做的功是总功•W总=3.4X10⁴J•因此,起重机的机械效率是•η=W有用/W总=1.8X10⁴J/3.4X10⁴J•=53%(2)提高机械效率:a)提高机械效率,更充分的发挥机械设备的作用,有重要的经济意义。b)提高机械效率的办法是1、改进结构,使它更合理、更轻巧,减少自身的重量,2、在使用中按照技术规程经常保养,定时润滑,以减小摩擦。课堂小结一、有用功、额外功、总功二、机械效率1、有用功跟总功的比值,叫做机械效率2、η=W有用/W总•竖直方向上:η=G/nFx100%•水平方向上:η=f/nFX100%•斜面上:η=W有用/W总X100%=Gh/FS2.某斜面长为S,高为h,有一重力为G的物体被拉力F沿斜面从底端匀速移至顶端。若物体所受阻力为f,则此时的有用功为____,总功为____,额外功为____,机械效率为____。GhFSfSFSGh探究斜面的机械效率1、提出猜想:斜面的机械效率可能和有关。2、参考器材:长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺3、探究过程:⑴组装器材⑵进行实验斜面的倾斜程度⑶分析数据,得到结论⑴实验装置:FSh⑵实验过程:①测量小木块的重量,记录数据;③改变斜面的倾斜程度,重复步骤②。②把小木块用弹簧秤沿斜面匀速向上拉;分别记录拉力F、木块沿斜面移动的距离S、木块上升的高度h。⑶注意事项:①要匀速拉动物体。②拉力要与斜面平行。③及时记录数据。4、记录表格:斜面倾斜程度木块重量G/N斜面高度h/m拉力F/N斜面长s/m有用功W有/J总功W总/J机械效率℅较缓较陡很陡结论:斜面越陡,越不省力,机械效率越高。理论推导:SinFGFSGhWW总有SinFGFSGhWW总有与斜面的光滑程度有关影响斜面机械效率的因素有两点斜面的坡度斜面的光滑程度斜面越陡,机械效率越高斜面越光滑,机械效率越高1、现实中,关于机械效率,以下说法正确的是:D、省力越多的机械,机械效率越高。C、做功越多的机械,机械效率越高;B、单位时间里做功越多的机械,机械效率越高;A、机械效率总小于1;2、为了提高滑轮组的机械效率,以下做法中正确的是:()C、增加承担物重的绳子股数;B、以较慢的速度匀速提升重物;A、以较快的速度匀速提升重物;D、把滑轮做得更轻巧,减小滑轮在转动过程中的摩擦;5.已知甲机器的机械效率是65%,乙机器的机械效率是80%,那么下列说法中正确的是()A.甲机器一定比乙机器省力B.甲机器一定比乙机器省距离C.甲机器做的有用功一定比乙机器多D.以上说法都不对4、判断题:(1).额外功与总功的比值越大,机械效率越小.()(2).机械效率大的机械一定既省力又省功。()(3).机械效率越高,则机械做的有用功越多。()(4).机械做的总功越少,机械效率也越低。()(5).在总功相同时,机械效率高的机械,有用功就越多。()(6).机械效率是有用功和额外功的总和。()课外作业如何测量斜面的机械效率?提高机械效率的具体方法?谢谢