第3节-机械效率(第1课时)课件

1、第3节 机械效率复习提问：1、功的两个要素：一是作用在物体上的力。 二是物体在这个力的方向上通过的距离。2、功的计算公式：W=FSW=Gh或3、什么叫功率、计算公式： 1.了解什么是有用功、额外功和总功。 2.理解什么是机械效率。 4.探究斜面机械效率跟哪些因素有关。 3.探究滑轮组机械效率跟哪些因素有关。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1.实验：使用动滑轮是否省功2.这两次拉力所做的功一样吗？为什么？G/Nh/mW直/JF/Ns/mW机/J20.11.20.2 实 验0.20.24实验结果表明：虽然在两次实验中钩码被提升了相同的高度，但第二次拉力做的功反而要

2、多一些。这说明：尽管使用动滑轮会省力，但由于滑轮本身所受的重力以及摩擦等因素的影响，我们要多做功。结论：使用动滑轮比直接提升物体不省功。功的原理：使用任何机械不省功G/Nh/mW直/JF/Ns/mW机/J20.10.21.20.20.241、有用功、额外功、总功的定义有用功：对我们有用的，是我们需要做的功。（有利用价值）额外功：克服动滑轮本身重力以及摩擦力等所做的功。（没有利用价值但不得不做）总功：利用机械所做的功（有用功和总功的总和）2.有用功、额外功、总功的关系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？提水所做的功是有用功，提水桶所做的功是额外功。 如果桶掉到井里，从

3、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？提水桶所做的功是有用功，提水所做的功是额外功。W有=GhW额=G动hW总=FS1、有用功（W有）：为了达到工作目的必须做的功。W有=Gh一、有用功、额外功、总功的定义2、额外功（W额） ：由于机械自重和摩擦等因素影响,并非我们需要，但又不得不做的功。3、总功（W总）：利用机械所做的功， 即有用功与额外功的总和。W总=W有+ W额W总=FS第节 机械效率4、功的原理:使用任何机械都不省功。想一想：有哪些办法可以将沙子运上三楼？ 人做功 人做功1.对沙子做功2.对桶做功3.克服自重做功人做功1.对沙子做功 2.对桶做功

4、3.对动滑轮做功 必须做的，对我们有用的功不需要的，但又不得不做的功有用功额外功4.克服摩擦做功 1.对沙子做功2.对桶做功3.克服摩擦做功想一想：你会采用哪种方法？ 砂子重100N 桶重20N 人重400N 地面到三楼高6 m 对砂做功对桶做功克服自重 做功总功：W有=G砂h=100N6m=600JW桶=G桶h=20N6m=120JW人=G人h=400N6m=2400JW额= W桶+ W人=2520JW总= W有+ W额=3120J有用功:额外功:你希望额外功多些还是少些呢？哪种方法最好，哪种方法最不好？214对沙子做功对桶做功对自己做功对沙子做功对桶做功对沙子做功对口袋做功对滑轮做功600

5、J2520J600J120J600J90J3120J720J690J= 83.3%= 87%3对沙子做功对桶做功对滑轮做功600J180J780J= 77%额外功额外功额外功1、定义：有用功跟总功的比值叫机械效率。 2、公式： 3、对机械效率概念的理解：二、机械效率（1）机械效率是表示机械做功性能的一个重要指标。（2）机械效率常用百分数表示，是一个没有单位的物理量。（3）机械效率总小于1。（因为有用功总小于总功） 它表示什么意思？（2）有用功在总功中占有60%，额外功占40（3）机械效率越高表示有用功在总功所占的比例就越大，不表示有用功多，也不表示额外功少。例：某起重机的机械效率60%，它表示

6、的意思是：使用这台起重机提升重物时，所做的有用功跟总功的比值是60%。4.机械效率的物理意义（1）使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比为60%。5、机械效率、功率的区别和联系机械效率功率相同点两者都是表示机械做功性能的重要指标。不同点机械效率是表示机械做功时，有用功在总功中所占的比例。功率表示的是机械做功的快慢。两者之间没有必然的联系！离心式水泵60%80%柴油机28%37%起重机40%50%汽油机 22%27%生活中一些机械的机械效率机械效率估测：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

7、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做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高（ ）7机械效率越高，越省力（ ）堂堂清练习巩固 例1. 起重机把质量为0.5t的重物匀速提升3m，而它的电动机所作的功是3.4104J,起重机的机械效率是多少？（g=10N/kg)解：F=G=mg =0.5103kg10N/kg =5103NW有=Gh=5103N3m=1.5104J三、机械效率的计算1、滑轮组竖直方向匀速提起重物时:W有=GhW总=FSV自=nV物S=nh有用推论:三、机械效率的计算例1: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

8、功、总功机械效率各是多少？解：简单计算例题分析 如图所示的滑轮组匀速提升物体已知物重G=240N，手的拉力F=100N，手上升距离为30cm,则有用功为多少焦耳?总功为多少？该滑轮组的机械效率为多少?W有=Gh=240N0.1m=24J W总=FS=100 N0.3m=30J 例题2:FG2、滑轮组水平方向匀速拉动物体时:W有 W总 S自=f s物F s自ns物V自=nV物有用推论：例题3:如图所示，在50N的水平拉力F作用下，重800N的物体以0.2m/s的速度沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间滑动摩擦力为120N，物体运动了1min求（1）有用功（2）总功（3）机械效率（4）拉力的功率

9、解(1)S物=vt=0.2m/s60s=12mW有=fS=120N12m=1440J（2）S自=3S物=312m=36m，W总=F S自=50N36m=1800J（4）n=3， S自=3S物，拉力移动的速度：V自=nV物=30.2m/s=0.6m/s3、在液体中提升重物，（不计水的阻力）GF浮W有= （GF浮）hW总=FSFSW总=W有GF浮=（GF浮）hnF= 例4：有一重为800N的物体，在水中受到的浮力为200N，系在滑轮组的下端，如图所示，若动滑轮的重力为150N。不计摩擦和水的阻力，求铜块在水中匀速上升时滑轮组的机械效率。（g=10N/kg）解：F钩=GF浮 =800N-200N=6

10、00NFSW总=W有GF浮=（GF浮）hnF=例题5: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？ 1、家住农村的小李同学想测家中一头肥猪的重家里只有一个量程较小的弹簧测力计，他利用杠杆平衡的原理，称出了猪所受的重力小李将猪用绳绑住挂在木棒上的B点，将棒的一端（O点）放在石坎上人用力通过挂在A端的测力计拉起木棒的另一端使木棒刚好达到水平位置，如图所示图中弹簧测力计读数F=320N，OB=0.4m，AB=1.2m求：（1）根据杠杆平衡条件，小李同学测出的猪重G是多少？（2）如果猪的实际重力为1200N，猪被拉离地面升高了0.1m，小李做的有用功W有用是多少？（3）小李同学测猪重使用的杠杆装置的机械效率是多少？（保留整数）练习1:质量是6kg的物体A放在水平桌面上，利用图所示的装置使物体以0.2m/s的速度做匀速直线运动，弹簧测力计始终保持水平，其示数为2N，不计绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦，则（g取10N/kg）（）A作用在绳端的拉力F为6NB水平桌面对物体a的摩擦力是2NC在1s内拉力F做功1.2JD在1s内拉力F的功率是0.4W练习2:如图所示，物体重100N，当它沿水平面运动时受到的摩擦力大小为50N