11.3如何提高机械效率_新版.ppt

11.3如何提高机械效率,新课导入,机械功原理告诉我们，使用任何机械都不能省功。不仅如此，人们还发现，使用机械时，对机械所做的功，并不都是有用的，还有一些是不得不做的额外的功。,一、什么是有用功与额外功,1.使用滑轮组做功的目的是什么？,2.使用机械做功的过程中动力对哪些物体做了功？,3.哪些功起到了积极作用，即达到了我们做功的目的,为了提升重物（G）,a.动力通过机械提升了重物。对重物做了功,b.动滑轮随重物一起上升也提升了动滑轮.对动滑轮做了功,c.动力克服了滑轮之间的摩擦做了功,a.对重物做的功。,有用功：满足我们做功的目的，对我们有价值的功.计作：W有用,W有用=G.h,使用机械做功的过程中动力对哪些物体做了功？,a.动力通过机械提升了重物。对重物做了功,b.动滑轮随重物一起上升也提升了动滑轮.对动滑轮做了功,c.动力克服了滑轮之间的摩擦做了功,4.哪些功对我们没有价值，但又不得不做的功,b.动滑轮随重物一起上升也提升了动滑轮.对动滑轮做的功,c.动力克服了滑轮之间的摩擦做了功,额外功：对我们既无利用价值而又不得不做的功计作：W额外,机械的三种功,克服本滑轮重力和摩擦而额外做功W额W有用+Wf。,有用功W有用=Gh,动力F对滑轮做功，是总功W总=F.S,三功的关系,挖掘机在挖土过程中动力对哪些物体做了功？,哪些是有用功?哪些是额外功,想想议议1,判断下面事例中哪部分是有用功，哪部分是额外功？,1。用水桶从井中提水的时候。,2。如果桶掉入井里，从井中捞桶的时候，捞起来的桶里带了一些水。,想想议议2,机械,功,目的,W有用,W总,W额外,提钩码,提沙,提木箱,G码h,G沙h,G箱h,Fs,Fs,FL,的原因,克服杠杆重和摩擦,克服动滑轮重、桶重和摩擦,克服摩擦,fL,从表中你发现W有用和W总的计算有什么规律？,想想议议3,机械效率,我们总希望，有用功占总功中的份额越大越好,1、定义：有用功跟总功的比值，叫做机械效率。,2.公式100%100%,3.单位,4.讨论：为什么1,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,1、关于机械效率，以下说法正确的是：(),D、有用功越多，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；,知识应用,A,2、某机械的机械效率是75%，这说明：(),D、额外功占总功的3/4。,C、总功是有用功的3倍；,B、有用功是额外功的3倍；,A、总功是额外功的3倍；,B,精选例题,3、使用下面的滑轮组，用拉力F匀速拉动重物水平移动的距离为L，有用功是多少？机械效率等于什么？,本题使用滑轮组的任务目的是拉动G水平移动L，所以机械克服G和地面的摩擦力做功是有用功。,使用滑轮组拉动G，必须施加动力F,根据机械效率的定义,精选例题,4、例：某人用如图所示的滑轮组提升2000牛的重物，扬用的拉力是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？,解题示范：已知：G=2000牛F=800米S=4米n=4求：,答：（略）,思考问题,1、例题中总功、有用功、额外功中哪些功一点都不能省？2、哪些功可以省一些？3、这“省功”与前面所说的“使用任何机械都不能省功”是否矛盾？为什么？,（有用功一点不能省，否则达不到目的。）,额外功可以想办法省一些，如减轻动滑轮重力减少动滑轮个数，其额外功可以省一些，有用功不能省，而总功=有用功+额外功，这样总功也就可省一些。,不矛盾。因为动力对滑轮组做的功，还是等于滑轮组克服重物的重力和本身重力及摩擦所做的功，仍然是：总功=有用功+额外功。,下列装置中额外功的来源在哪？,使用机械做功时，（1）机械自身重（2)摩擦的存在额外功不可避免,探讨,如何提高机械效率?,活动2：测算滑轮组的机械效率,一、实验原理：,二、测量的物理量：,物重G、物体升高的距离h、弹簧测力计的拉力F、绳自由端移动的距离s,三、实验器材：,弹簧测力计、钩码、细绳、铁架台、刻度尺、滑轮组（一定一动、二定二动）,活动2：测算滑轮组的机械效率,使用弹簧测力计时首先要做的是什么呢？,校零方法：本实验弹簧测力计向下拉动测力，校零应在向下方向上校零，如图1。若弹簧测力计竖直向上拉动测力，应在竖直向上方向校零，如图2。也就是说弹簧测力计在什么方向上测力时，就应在什么方向上校零。,校零,如图1,如图2,（1）如何拉动：竖直向上(或向下）匀速拉动。（原因：匀速直线拉绳，使绳受到一对平衡力作用，拉力等于弹簧测力计的示数。注意：会证明划线部分）,（2）如何读测力计的示数：在匀速拉动过程中读出测力计的示数。（原因：如果静止时读数，绳与滑轮间的摩擦力为0N，额外功减小了，机械效率就会增大了）,测量拉力的注意事项,（3）拉动弹簧测力计时应注意：如果向上拉动时应竖直向上。（特别注意：若斜向上匀速拉动，由于物重不变，但会增大拉力，有用功不变时，增大了总功，机械效率会偏小。）如果向下拉动时就没有这个要求。（向上拉时，最后一股绳与动滑轮接触，只有竖直向上拉动能省一半力，向下拉时，最后一股绳与定滑轮接触，方向没有影响。）,测量h和s：,（1）如何测量：h=h2-h1s=s2-s1,（2）如果没有刻度尺，能否测出？（能测出，但要知道n根据即可）,实验结论：提高机械效率的方法：（1）同一滑轮组，增大所