4.机械效率 (3)

1、四 机械效率第十一章 功与机械你会选哪种方法呢？?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分析做功情况1、有用功(W有用 )：对人们有用的功2、额外功(W额外)：不需要但又不得不做的功 3、总功（W总）：有用功额外功W总W有用W额外注（1）总功W总：对机械所施加的动力所做的功 （2） W额外：克服机械自身重力和摩擦所做的功一、有用功、额外功、总功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重力做功对沙子做功对桶

2、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%77%87%二、 机 械 效 率1.定义：有用功与总功的比值叫机械效率.2.表达式: 有没有机械效率为100%的机械？为什么？由于W有用W总，故 总小于1机械效率常用百分数来表示 “ % ” ，没有单位 .离心式水泵60%80%柴油机28%37%起重机40

3、%50%汽油机 22%27%电动机 80%90%燃气轮机 20%30%1804年特雷维辛克发明的蒸汽机车蒸汽机的效率通常只有6%15%空气喷气发动机 50%60%通过一动滑轮用60 牛的拉力提起重为100牛的重物，使重物提高2米。（1）拉力做多少功？（2）如用手直接提起做功多少？W手=Gh=100N2m=200JW用机械=FS=60N4m=240J为什么利用实际机械做的功大于不用机械直接用手做的功呢 ？F解：S=2h=22m=4m例题:起重机把质量为0.6t的重物提升了3m,而它的电动机所做的功是3.4104J,起重机的效率是多少?解: 起重机提升重物所用的力等于物体所受的重力F=G=mg=0

4、.6 103 kg 10 N / kg=6 103 N起重机提升重物所做的功是有用功W有用 = G h=6 103 N 3m=1.8 104 J起重机的电机所做的功是总功W总=3.4 104J起重机的机械效率是:=_1.8 104 J3.4 104 J100%53%提高机械效率的方法2、改进机械的结构，减小机械自重 1、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，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.3、 增加物重。W额W有用机械效率的定义 ： 有用功跟总功的比值小结：有用功 ：对人们有用的功额外功 ：人们不需要但又不 得不做的功总功 ：有用功与额外功的

5、总和 公式： 永远小于1 如何提高机械效率1.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？答:用水桶从井里提水，目的是把水提上来，所以提水的功是有用功，提桶的功是额外功.2.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？答:从井里捞桶的目的是把桶捞上来，所以提桶的功是有用功，提起桶里带的水的功是额外功1、请你判断：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，机械效率越高（ ）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

6、时，有用功越多，机械效率越高（ ）7机械效率越高，越省力（ ）关于机械效率的三类计算1 杠杆2滑轮竖直拉物体 水平拉物体3斜面1.杠杆绳2.滑轮竖直拉动物体（不计绳重和摩擦） 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、机械效率各多少？解：=W有用W总100=F钩子h移动F拉S绳子=(G物 F浮) h移动F拉S绳子100100水平拉动物体3.斜面理想，不计摩擦力：W总 = FL W有用 = Gh 考虑摩擦力：FfhLGh=1mL=5mG=150NF=38Nf=8N机械效率公式：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32

7、0N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？用滑轮组匀速提起一个重为350N的物体，物体在10s内竖直上升了1m，人拉绳的力为250N。 （不计绳重和摩擦） 试问：绳子自由端移动的距离？ 人做的总功是多少？ 有用功是多少？ 滑轮组的机械效率为多少？图10-8练习1、利用如图所示的滑轮组，在F=80N的拉力作用下,将一个重为180N的物体匀速举高1m，绳重、摩擦不计。求:（1）W总=？ （2）W有用=？ (3) W额外=? (4)=? (5) G动=?GF.2，如图所示，在50N的水平拉力F作用下, 重800的物体沿水平地面匀速直线运动2m,

8、 物体与地面间滑动摩擦力为120.则有用功是多少？总功是多少？滑轮组的机械效率为 多少？3，如图所示。斜面长1m，高0.2m；将10N重的物体A从斜面底端匀速拉到斜面顶端，需要用平行于斜面的力2.5N，那么：(1)斜面的机械效率是多少?(2)重物上升过程中克服摩擦做了多少额外功?巩固提高 1、如右图所示，用滑轮组匀速提起一个重为35N的物体，物体在10s内竖直上升了1m，滑轮组的机械效率为70%。试问：人拉绳的力为多少？动滑轮重多少？（不计绳重和摩擦）2、将重物从长4m、高1m的斜面底部匀速推上斜面顶端已知沿斜面所用的推力是300N，斜面的机械效率是75，则推力做的总功是J，推力做的有用功是J，物体的重是N 1机械效率是_功跟_功的比值，公式=_由于_总是存在的，所以机械效率总_1。 2用一个动滑轮把重为1000 N的物体提高2 m，所用的力是550 N，则有用功为_J，总功为_J，这个滑轮组的机械效率为