12.3机械效率课件

机械效率有什么办法将课室门口的沙子运上教学楼顶楼？思考：你会选哪种方法呢？想想议议123123对沙子做功对桶做功克服自身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人提沙子做功1对砂子做功2对桶做功3克服自身重力做功人拉滑轮做功1对砂子做功2对桶做功3对动滑轮做功人拉滑轮做功1对砂子做功2对口袋做功3对动滑轮做功必须做的功额外做的功有用功：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口袋做功对滑轮做功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讨论：有没有机械效率为100%的机械？为什么？想一想、议一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？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。助学P144一些机械的机械效率：滑轮组：50%－70%起重机：40%－50%一些机械的机械效率：抽水机：60%－80%柴油机：28%－40%2、如图所示，用40N的拉力使物体匀速上升，不计绳重和摩擦，此时整个装置的机械效率是75%.求:(1)物体的重力是多少？(2)若物体的重力变为150N,绳的拉力又是多少？(3)机械效率又是多少？F当堂训练G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例起重机把质量为0.6t的重物匀速提升了3m，而它的电动机所做的功是34000J，起重机的机械效率是多少？解：m＝0.6t＝600kgG＝m·g＝600kg×9.8N/kg＝5880NW有用＝G·h＝5880N×3m＝17640Jη=W有用/W总＝17640J/34000J＝51.9％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？起重机在哪些方面消耗了额外功？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=Fh=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额=1.44×104J/2.4×104J=60%4、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？J1800m9N200hGW有%3.83J2160J1800J2160m18N120总有总WWsFW解：5、选择题：正确的是（A）．额外功与总功的比值越大，机械效率越小.（B）．机械效率大的机械一定省力。（C）．机械效率越高，则机械做的有用功越多。（D）．机械做的总功越少，机械效率也越低。（E）．在总功相同时，机械效率高的机械，有用功就越多。（F）．总功是有用功和额外功的总和。AEF影响滑轮组机械效率高低的因素例6、提高滑轮组的机械效率，下列措施正确的是()A.多用几个动滑轮，减小拉力B.增加钩码个数，增大拉力C.减小提升的高度，减小做功D.上述措施都可行B1、如图所示，在水平拉力F作用下，使重40N的物体A匀速移动5m，物体A受到地面的摩擦力为5N，不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦，拉力F做的功为（）A．50JB．25JC．100JD．200JB当堂训练1.下列关于机械效率的说法中正确的是()A.做功多的机械，机械效率一定高B.单位时间内所做的功越多，机械效率越高C.使用任何机械的目的都是为了省功D.使用任何机械，它的机械效率总小于1D2、甲乙两机械，甲的机械效率是70％、乙的机械效率是50％，下列说法中正确的是（）A、使用甲机械做功省力B、甲机械做功快C、相同时间内，甲机械完成的功多D、乙机械的额外功在总功中占的比例大。D3、关于机械效率，下列说法正确的是（）A.有用功越大，机械的机械效率就越高B.额外功越大，机械的机械效率就越低C.总功越大，机械的机械效率就越低D.有用功与总功的比值越大，机械的机械效率就越高D实验：测滑轮组的机械效率P87讨论：为得出滑轮组的机械效率，需要求出有用功和总功，为此需要测出哪些物理量？每个量怎样测量？刻度尺、钩码、弹簧秤、滑轮组两个、铁架台、长约2m的细绳。实验器材：实验步骤P87影响滑轮组机械效率的因素1、滑轮组轮与轴及轮与绳之间的摩擦（减小摩擦可以减少额外功，提高机械效率）2、所提升的物重（物重增加，机械效率也提高）3、动滑轮的自重（减少动滑轮的重力，机械效率也提高）提高滑轮组机械效率的方法：１)、减轻动滑轮自重。２)、增加重物重量。例5、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试验，试验数据如下表：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/cm1632.592652.5173682.524影响滑轮组机械效率高低的因素使用斜面时的省力程度和机械效率跟什么因素有关？2．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变式题1.在第1次实验中物体和斜面间的摩擦力为____N。2.若要探究斜面机械效率跟物重的关系，应保持_________________________________不变。3.若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系，需增加的器材有_______________________________4.从表中还能得到的结论（1）_________________（2）_________________________________________（3）__________________________________________5..斜面在我们生活中的应用有___________________．(只写出一条即可)毛巾，棉布，玻璃板等使用斜面省力斜面的粗糙程度一定时，当斜面越平缓时，越省力使用斜面不省功盘山公路4斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度例4、同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时提出了下列假设：（1）滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关（2）滑轮组机械效率高低可能与被物重有关（3）滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关（4）滑轮组机械效率高低可能与与承重绳子段数有关,然后一位同学设计了如图所示的两个滑轮组，进行对比实验来验证提出的假设，则该实验验证的假设是（）A.（1）B.（2）C.（3）D.（4）B