搜索
使用下列动滑轮或滑轮组时，若不计摩擦力和绳子的重力，要将重物升高h，所用的动力F、动力F移动的距离s、F所做的功W分别是多少？s=2h(G物＋G动)12F=W=Fs(G物＋G动)×2h12==G物h+G动hFF所做的两部分功中，哪部分是必须要做的？哪部分是不需要，但又不得不做的？F必须要做的功——不需要，但又不得不做的功——叫“有用功”，用W有用表示。叫“额外功”或“无用功”，用W额外或W无用表示。动力所做的功——叫“总功”，用W总表示。即：W总=W有用＋W额外人使用下列动滑轮或滑轮组时，若考虑摩擦力和绳子的重力，要将重物升高h，所用的力F还应包括哪些？所做的额外功还有哪些？你希望额外功大些还是小些？F(G物＋G动＋G绳＋F阻)12F=W=Fs(G物＋G动＋G绳＋F阻)×2h12==G物h+G动h+G绳h＋F阻h额外功有用功F“做功”过程必然伴随着能量的转化,力做了多少焦的功，就有多少焦的能量发生了转化。上例中人做功的过程发生了哪些形式的能量转化？总功、有用功和额外功分别与什么能量相等？你认为可怎样描述机械工作时能量的利用率？滑轮和绳子增加的势能+热能=有用功=额外功人消耗的能量×100%W有用W总η=能量的利用率，也叫机械效率，用η表示。即：W总=重物增加的势能人使用动滑轮或滑轮组将重物升高时，×100%W有用W总η=机械效率有没有单位？机械效率会等于１吗？为什么？你认为可从哪些方面提高机械效率（以滑轮组为例）？1、尽可能减少额外功;如:减小滑轮、绳子自重（如选用密度较小的材料等）。减小滑轮的摩擦力（如加润滑油、保持机械清洁等）。2、额外功不变时，增加有用功。可以从下面2个方面提高机械效率：×100%W有用W总η=某台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60%的功用来提升重物，其余的40％则因为要克服摩擦力、滑轮和绳子的重力而被消耗掉。例：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、总功和机械效率？答：=83.3%2160J1800J=×100％解：依题意得：W有用=Gh=200N×9m=1800JW总=Fs=F×2h=120N×2×9m=2160J×100%η=W有用W总答：=1.2×104J60%7200J=W有用=Gh=720N×10m=7200JW额=W总-W有用=1.2×104J-7200J=4800J练习:课本P89第5题解：依题意得：W总=W有用η如果要你将一些重物从地面搬到货车上，你会怎样做？方法一：用一块木坂斜放在地面和货车间，搭成一个斜面，然后将重物放在斜面上推上去。斜面也是一种省力的简单机械，使用它时，也同样存在着一个效率高低问题。LhFG要测出斜面的机械效率，需要测出哪些物理量？需要用什么器材？怎样测量？×100%η=W有用W总GhFs＝×100%刻度尺、木块、弹簧测力计、长木板实验器材：实验示意图：2、量出木块移动的高度h1、用弹簧秤测出木块重力G3、沿斜面匀速拉动小木块，读出弹簧测力计的读数F实验步骤：4、用刻度尺量出木块移动的距离sG/Nh/mW有用/JF/Ns/mW总/Jη/%你认为斜面的机械效率可能跟哪些因素有关？请设计实验方案，检验你的猜测是否正确。×100%η=W有用W总G物hFs＝×100%影响斜面机械效率的可能因素：G物斜面的倾斜程度（物体上升的高度）斜面的长度探究斜面机械效率影响因素的实验方法：控制变量法1、有用功——2、额外功或无用功——3、总功——即：W总=W有用＋W额外5、提高机械效率的方法：（1）尽可能减少额外功;（2）额外功不变时，增加有用功。×100%4、机械效率——W有用W总η=必须做的，对人有用的功，用W有用表示。对人没用，但又不得不做的功，用W额外或W无用表示。有用功和额外功的总和，用W总表示。有用功与总功的比值，用η表示。6、用滑轮组来提升重物：W有用＝W总＝（n——动滑轮上的绳子段数h——重物提升的高度）FGG物GF阻F用滑轮组水平拉动重物：W有用＝W总＝（n——动滑轮的绳子段数s——重物水平移动的距离）G物hFs＝FnhF阻sFns7、用斜面来提升重物：W有用＝W总＝（h——重物提升的高度L——重物在斜面上移动的距离）W总=W有用即：FL=G物hhG物FLFG物G物hFL若斜面光滑:注意1、机械效率高并不等于省力越多。2、机械效率高并不等于功率大。机械效率是指有用功在总功中所占的比例大小，而功率是指做功的快慢。3、使用机械不但不省功，反而费功。但使用机械可省力或省距离或方便操作。8、用杠杆来提升重物：W有用＝W总＝hFsG物G物hFs（h——重物提升的高度s——动力F移动的距离）6．有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。7．额外功一定时，总功越少，机械效率越高。下面说法是否正确？判断依据是什么？×××××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．有用功相同，额外功越少，机械效率越高。【实验目的】1．学习安装滑轮组。2．学习测滑轮组的机械效率。3．学习计算滑轮组的机械效率。一、测滑轮组的机械效率刻度尺、钩码、弹簧测力计、如右图所示的滑轮组两个、铁架台、长约2m的细绳。实验器材：GhFs＝×100％×100%η=W有用W总要测出滑轮组的机械效率，需要测出哪些物理量？需要用什么器材？怎样测量？实验步骤：1、用弹簧测力计称出钩码的重力G；2、按右图安装滑轮组，记下钩码和细绳自由端的位置；0123456789103、匀速拉动弹簧测力计使钩码升高到某一位置，从弹簧测力计读出拉力F的数值;实验装置图4、用刻度尺测出钩码上升的高度h和细绳自由端通过的距离s，填入记录表格中；5、算出有用功、总功、机械效率，填入表格中。5、按右图那样安装滑轮组，重复上述实验操作，测出相应数据。G/Nh/mW有用/JF1/Ns/mW总/Jη/%猜想：当物重、斜面长度一定时，斜面的倾斜程度越大，斜面机械效率越高。实验器材：设计实验方案：刻度尺、木块、弹簧测力计、长木板。保持物重、斜面长度一定，改变斜面的倾斜程度（即木块移动的高度h），沿斜面匀速拉动小木块，用弹簧测力计测出拉力F，算出机械效率。3、量出木块移动的高度h；1、用弹簧测力计测出木块重力G；4、沿斜面匀速拉动小木块，读出弹簧测力计的读数F；实验步骤：2、用刻度尺量出木块移动的距离s（即斜面的长度）；5、改变斜面的倾斜程度（即木块移动的高度h），重复上述步骤3、4；6、算出有用功、总功和机械效率。实验记录表格：实验次数斜面倾斜程度木块重G/N木块移动的高度h/mW有用/J沿斜面的拉力F1/N木块移动的距离s/mW总/Jη/%1较缓2较陡3最陡W有用＝G物hW总＝Fs×100%η=W有用W总