机械效率上课实用课件.ppt

1、四四 机械效率机械效率第十一章第十一章 功与机械功与机械知知 识识 回回 顾顾1 1、什么是功？、什么是功？2 2、功的计算式是什么？、功的计算式是什么？3 3、你如何理解功的原理？、你如何理解功的原理？用手用手直接提升物体做功，与使用机械直接提升物体做功，与使用机械(动滑动滑轮轮）提升物体做功相同吗？）提升物体做功相同吗？提出问题：提出问题 用动滑轮做用动滑轮做功做功多！功做功多！G/Nh/mW直直/JF/Ns/mW机机/J20.10.21.20.20.24结论：使用结论：使用动滑轮动滑轮比直接提升物体比直接提升物体。概 念G/Nh/mW直直/JF/Ns/mW机机/J20.10.21.20.

2、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 W有用有用=GhGhW W总功总功=FS=FS你会选哪种方法呢？你会选哪种方法呢？想想议议想想议议123123对沙子做功对沙子做功对桶做功对桶做功克服重力做功克服重力做功对沙子做功对沙子做功对桶做功对桶做功对滑轮做功对滑轮做功对沙子做功对沙子做功对口袋做功对口袋做功对滑轮做功对滑轮做功有用功有用功 ：使用机械时对人们有用的功使用机械时对人们有用的功有用W额外功额外功 ：人们不需要但又不人们不需要但又不 得不做的功得不做的功额W总功总功 ：有

3、用功与额外功的总和，即有用功与额外功的总和，即 W总总=W有有+W额额总W一、有用功、额外功、总功一、有用功、额外功、总功W有Gh （竖直方向提升物体竖直方向提升物体）W总FS（运用机械时动力（运用机械时动力F所做的功）所做的功）请计算出有用功、额外功和总功分别是多少？请计算出有用功、额外功和总功分别是多少？123123对沙子做功对沙子做功对桶做功对桶做功克服重力做功克服重力做功对沙子做功对沙子做功对桶做功对桶做功对滑轮做功对滑轮做功对沙子做功对沙子做功对桶做功对桶做功对滑轮做功对滑轮做功600J2520J600J180J600J90J请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。请算出刚才

4、的三种办法中有用功在总功中占的百分比。3120J780J690J123123对沙子做功对沙子做功对桶做功对桶做功克服重力做功克服重力做功对沙子做功对沙子做功对桶做功对桶做功对滑轮做功对滑轮做功对沙子做功对沙子做功对桶做功对桶做功对滑轮做功对滑轮做功600J2520J600J180J600J90J3120J780J690J19%76%86%二、二、机机 械械 效效 率率1.定义：有用功与总功的比值叫机械效率定义：有用功与总功的比值叫机械效率.总有WW2.表达式表达式:没有！因为有用功总小于总功，所以没有！因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于机械效率总小于1 分组讨论：分组讨论：有没有机械效率

5、为有没有机械效率为100%100%的机械？为什么？的机械？为什么？因为机械效率是两个功的因为机械效率是两个功的比值比值，因此，因此没有没有单位单位，是个百分比。，是个百分比。1 1小明用水桶从井里打水小明用水桶从井里打水,有用功是有用功是?额外功是额外功是?2.2.若桶掉在水中若桶掉在水中,把装满水的桶捞起来把装满水的桶捞起来,则有用功则有用功又是什么又是什么?额外功又是什么额外功又是什么?有用功有用功-对水做的功对水做的功额外功额外功-对桶做的功对桶做的功有用功有用功-对桶做的功对桶做的功额外功额外功-对水做的功对水做的功区别有用功、额外功、总功区别有用功、额外功、总功3 3如图如图.工人师

6、傅用动滑轮将泥土匀工人师傅用动滑轮将泥土匀速提升上楼顶，有用功是速提升上楼顶，有用功是?额外功是额外功是?总功是？（忽略摩擦）总功是？（忽略摩擦）有用功有用功-对泥土做的功对泥土做的功额外功额外功-对桶和滑轮做的功对桶和滑轮做的功总功总功-拉力做的功（泥对土、拉力做的功（泥对土、桶和滑轮做的功）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 W有用有用=30N=30N3m=90J3m=90J W W额额=20N=20N3m=60J3m=60JW W总总=150

7、J=150JW W有用有用=20N=20N3m=60J3m=60J W W额额=30N=30N3m=90J3m=90JW W总总=150J=150J计算有用功、额外功、总功计算有用功、额外功、总功3.3.用动滑轮来提升重为用动滑轮来提升重为8N8N的物的物体，手对绳子的拉力体，手对绳子的拉力F=5NF=5N，重，重物上升了物上升了2m,2m,求有用功、额外求有用功、额外功和总功。功和总功。W W有用有用=16J16J W W额额=4J4JW W总总=20J20J机械对物体的拉力机械对物体的拉力做的功做的功外力对机械做的功外力对机械做的功W W额额=W=W总总-W W有用有用输入输入100%输出

8、输出80%W有GhW总FS判断：下面说法中是否正确判断：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

9、为h=S=10cm=0.1m13W有=Gh=240 N0.1m=24J W总=FS=100 N0.3m=30J =100%=80%W有W总24J30J F 如图所示：用如图所示：用80N80N的拉力的拉力,将将180N180N的物体的物体匀速举高匀速举高1m1m，绳重、摩擦不计。，绳重、摩擦不计。求求:（1 1）W W总总=？（2 2）W W有用有用=？(3)W(3)W额外额外=?=?(4)=?(4)=?(5)G (5)G动动=?=?GF.1.1.用一个动滑轮把重用一个动滑轮把重400N400N的货物匀速提高的货物匀速提高2m2m，所用的拉力是，所用的拉力是250N250N。求总功、有用。求总

10、功、有用功、额外功和动滑轮功、额外功和动滑轮的机械效率。的机械效率。2如图，忽略绳重和摩擦，用拉力如图，忽略绳重和摩擦，用拉力F拉着拉着10 N的重物匀速上升，绳子自由的重物匀速上升，绳子自由端移动端移动1 m，动滑轮重力，动滑轮重力2 N，求：求：（1）拉力）拉力F；（2）物体上升的距离；）物体上升的距离；（3）有用功，总功，机械效率。）有用功，总功，机械效率。一些机械的机械效率一些机械的机械效率1.1.物体重物体重150N N，物体与水平地面的滑物体与水平地面的滑动摩擦力为动摩擦力为30N，用，用12.5N12.5N的拉力使的拉力使物体匀速前进物体匀速前进2m2m，求：，求：总功、有用功总

11、功、有用功和这个滑轮组的机械效率。和这个滑轮组的机械效率。75J 60J 801.1.某水泵的功率为某水泵的功率为2kw2kw，在，在半小时半小时内将体积为内将体积为18m318m3的水送到的水送到10m10m高处，不计摩擦，则水泵的高处，不计摩擦，则水泵的机械效率是多少？（机械效率是多少？（g=10N/kgg=10N/kg）2.一台抽水机，它的电动机功率是一台抽水机，它的电动机功率是1.2kw，机，机械效率是械效率是80%，问它在，问它在5min内可以把多少千内可以把多少千克水抽到克水抽到20m高的水塔里去？高的水塔里去？有用功有用功:对人们有用的功对人们有用的功.总总 功功:有用功加额外功

12、的和有用功加额外功的和.额外功额外功:对人们没有利用价值而又不对人们没有利用价值而又不 得不做的功得不做的功.定定 义义：有用功跟总功的比值：有用功跟总功的比值.一、功的分类二、机械效率二、机械效率有用总有用有用额外第二课时第二课时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 W总总=W=W额额+W+W有用有用=W有W总100%机械效率F 如图：如图：、钩码重、钩码重G G 、绳的拉力、绳的拉力

13、F F 、钩码上升的高度、钩码上升的高度h h 、绳端上升的距离、绳端上升的距离s s那么如何表示有用功、总功、额外那么如何表示有用功、总功、额外功，机械效率？功，机械效率？W W有用有用=GhGhW W额外额外=FS-=FS-GhGhW W总功总功=FS=FS=GhFS100%猜想：猜想：影响滑轮组的机械效率的因素：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动测测探究1:滑轮组机械效率与钩码上升的高度是否有关？甲甲乙乙丙丙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）0.50.51

14、 10.10.10.30.31 10.20.20.50.50.60.60.150.150.10.166.7%66.7%0.30.30.20.266.7%66.7%探究1:滑轮组机械效率与钩码上升的高度是否有关？无关无关探究2:滑轮组机械效率与绳子股数是否有关？F乙乙甲甲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）0.50.51 10.10.10.30.31 10.10.10.750.750.20.20.150.150.10.166.7%66.7%0.150.150.10.166.7%66.7%无关无关探究2:滑轮组机械效率

15、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）0.50.51 10.10.10.30.34 40.10.11.51.50.30.30.150.150.10.166.7%66.7%0.450.450.40.488.9%88.9%有关有关探究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？甲甲乙乙机械效率有用功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）0.50.51 10.10.1

16、0.30.31 10.10.10.40.40.50.50.150.150.10.166.7%66.7%0.20.20.0.1 150%50%有关有关探究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：=GhFS100%=Gh1/n(G+G动)S=Gh1/n(G+G动)nh=GG+G动结论：结论：只与只与G G、G动有关总结：总结：拓展：拓展：提高机提高机械效率械效率的方法的方法增大有用功增大有用功（增加物重）（增加物重）减小无用功减小无用功减小机械自重减小机械自重（动滑轮重）（动滑轮重）减小摩擦减小摩擦提高机械效率提高机械效率 的方法的方法2、改

17、进机械的结构，减小机械自重改进机械的结构，减小机械自重 1、减小机械间的摩擦力。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，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。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例如：加强机械运动部位的润滑.3 3、增加物重增加物重。测量要求：测量要求：、在测量过程中，弹簧、在测量过程中，弹簧 测力测力计应计应 拉动拉动,读书时，应读书时，应当测力计当测力计_（匀速拉动或者静（匀速拉动或者静止）时读数。止）时读数。、刻度尺要、刻度尺要 放置，准确量出放置，准确量出钩码和弹簧测力计上升的高度。钩码和弹簧

18、测力计上升的高度。竖直向上、匀速竖直向上、匀速竖直竖直匀速拉动匀速拉动1.(1)某同学做某同学做”测定滑轮组的机械效率测定滑轮组的机械效率“的实验中，所用器材除钩码、铁架台、的实验中，所用器材除钩码、铁架台、滑轮组、细绳外，还需要滑轮组、细绳外，还需要_和和_.(2)测量数据见下表：测量数据见下表：钩码重钩码重G G(N)(N)弹簧测力计弹簧测力计示数示数F F(N)(N)钩码上升高钩码上升高度度h h(m)(m)绳端向上移绳端向上移动距离动距离S S(m)(m)1.50.40.10.5则总功则总功W总总=_J，有用功，有用功W有用有用=_J,机械效率机械效率=_.绳子股数绳子股数n=_刻度尺

19、刻度尺弹簧测力计弹簧测力计0.20.1575%5W W有用有用=GhGhW W总功总功=FS=FS=W有W总100%S=S=n nh h实验实验次数次数 物重物重G/N 物体上升的物体上升的高度高度h/cm 测力计的示测力计的示数数F/N 测力计移动测力计移动的距离的距离s/cm 1 6 3 2.5 9 2 6 5 2.5 18 3 6 8 2.5 24cm=GhFS物重物重G/N绳端拉绳端拉力力F/N较小较小提升速度提升速度 10 4.2 79.4中等中等提升速度提升速度 10 4.2 79.4较大较大提升速度提升速度 10 4.2 79.4 次数次数物理量物理量123（1）通过表中数据可分

20、析出实验）通过表中数据可分析出实验1是是 用用 图做的实验，实验图做的实验，实验2是用是用 图图 做的实验。做的实验。甲甲乙乙（2）通过实验）通过实验1和实验和实验2的数据分析得的数据分析得 出结论：使用不同的滑轮组，提升相出结论：使用不同的滑轮组，提升相 同的重物时，动滑轮的个数越多，滑同的重物时，动滑轮的个数越多，滑 轮组的机械效率轮组的机械效率 。（3）比较实验）比较实验1和实验和实验3可得出结论：可得出结论：使用同一滑轮组，使用同一滑轮组，可，可 以提高滑轮组的机械效率。以提高滑轮组的机械效率。FF实验实验小组小组钩码钩码重重G/N动滑轮重动滑轮重 G/N 拉力拉力 F/N 甲甲 0.5 0.4 0.35 47.6 乙乙 0.5 0.4 0.38 43.9