新人教版第十二章第三节机械效率课件

第十二章第３节机械效率直接提升物体做功，与使用机械提升物体做功相同吗？提出问题：提出问题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）。★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600J2520J600J180J600J90J请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。3120J780J690J(W有)(W额)(W有)(W有)(W额)(W额)120J2400J120J60J30J60J123123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600J2520J600J180J600J90J3120J780J690J19%77%87%在使用机械工作时，有用功在总功中所占份额越多越好。它反映了机械的一种性能，物理学中表示为机械效率。一、机械效率：1．定义：有用功跟总功的比值。2．公式：WW有总3．用百分数表示。总小于1。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总=1.44×104J/2.4×104J=60%二、测滑轮组的机械效率：WGhWFs有总F实验原理实验器材注意事项弹簧测力计、刻度尺、铁架台、滑轮、细线、钩码。竖直向上，缓慢拉动测力计。G/Nh/mF/Ns/mW有/JW总/J123F实验1保持动滑轮重一定，改变钩码重力。结论：动滑轮重一定,物重越大，机械效率越高。G/Nh/mF/Ns/mW有/JW总/J122.条件：物重一定实验2保持钩码重力一定，改变动滑轮重。结论：物重一定，动滑轮越重，机械效率低。FF5.如何提高机械效率：（1）_________________________________（2）_________________________________________________改进结构，使它更合理、更轻巧经常保养，定时润滑，使机械处于良好的运转状态6、以滑轮组为例，说说如何提高机械械效率减小滑轮的自重，加润滑油，增加所提物体的重力.GF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24J30JF2．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斜面LhGACBFhGL2.斜面长是斜面高的几倍，推力就是物重的几分之一。3.同一物体升高相同的高度，斜面越长越省力。1.使用斜面可以省力.斜面LhGACB=GhFL×100%对同一种斜面，高度相同时，越长效率越低；长度相同时，越高效率越大。等长等高的斜面接触面越粗糙效率越低。斜面的效率物体的质量没有关系。教材88页=GhFL×100%斜面的应用滑轮组提高重物时:W有用＝G物hW总＝FsS=nh想一想：滑轮组水平放置时，怎样？滑轮组水平拉动物体时:W有用＝fs物W总＝Fs绳S绳=ns物6、机械效率分析：（1）因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。（2）机械效率通常用百分数来表示。例如：起重机的机械效率：40-50%滑轮组的机械效率：50-70%抽水机的机械效率：60-80%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%起重机的机械效率一般为40-50℅滑轮组的机械效率一般为50-70℅抽水机的机械效率为60-80℅提高机械效率,更充分的发挥设备的作用,有着重要的经济意义该如何提高机械效率呢某起重机的机械效率70%，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70%。1．关于机械效率的说法中正确的是（）A．越省力的机械，效率越高B．做有用功越多的机械，效率越高C．做相同的功，额外功的值越小，效率越高D．做功越快的机械，效率越高C练一练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。练一练GFGF1、使用下面的两个滑轮组，提升相同的重物，提升相同的高度，哪个机械效率大？动滑轮个数较少，自重轻，绳子股数少，摩擦也小，额外功较少动滑轮个数较多，绳子股数多，额外功较多将相同重物提升相同高度，做有用功相同检测练习故左边的机械效率大1．图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6N。（1）实验时要竖直向上______拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为_______N，若钩码上升的高度为8cm,则弹簧测力计向上移动______cm,该滑轮组的机械效率为________。（2）若仅增加钩码的个数，该滑轮组有机械效率将_______（选填：“增大”、“减小”或“不变”）缓慢2.42483.3%增大练一练2．在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行两次实验，实验数据如下表：⑴此实验所用滑轮的个数至少是____个，其中动滑轮有_____个。⑵第一次实验测得滑轮组的机械效率为________，第二次实验时滑轮组的机械效率______第一次的机械效率（选填“大于”、“小于”或“等于”）次数钩码重/N钩码上升高度/cm弹簧测力计示数/N弹簧测力计移动距离/cm12100.8402551.5203262.5%大于．7.在“测定动滑轮机械效率”的实验中，用同一滑轮进行了两次实验，实验数据如下：•⑴实验中应拉弹簧测力计．⑵第一次实验测得滑轮组的机械效率为_______；第二次实验时滑轮组的机械效率(选填“大于”、“小于”或“等于”）第一次实验时的机械效率．⑶若不计摩擦，该动滑轮的重为______。实验次数钩码重G/N钩码上升高度h/cm测力计示数F/N测力计移动距离s/cm12101.5202553.010匀速66.7%大于1N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？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；3、某同学用动力臂是阻力臂2倍的杠杆将重400N的三种石头抬高20cm,手向下压的力是220N,手下降的高度是_____cm,人做的功是_____J,有用功是_______J,这根杠杆的机械效率是________.40888090.9%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、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。（）练习2、小明用100N的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下2m，杠杆的另一端将320N的重物提高了0.5m，(1)他做的有用功是多少？(2)总功是多少？(3)杠杆的机械效率是多少？某人用如图所示的滑轮组提升2000牛的重物，使用的拉力是800牛，绳子自由端被拉下4米。（1）这个人做的总功是多少焦？（2）有用功是多少焦？（3）额外功是多少焦？（4）这个滑轮组的机械效率是多少？FG2．用如图所示滑轮组拉着一重为100牛的物体A沿水平面做匀速运动，所用拉力F的大小为40牛．（1）不计轮和绳的重力以及摩擦，求：物体A所受的摩擦力．（2）若滑轮组的机械效率为80%，求：物体A所受的摩擦力．