机械效率教学课件

1、第三节 机械效率,七里店学校 物理备课组,人提沙子做功,1对砂子做功,2对桶做功,3克服自重做功,人拉滑轮做功,1对砂子做功,2对桶做功,3对动滑轮做功,人拉滑轮做功,1对砂子做功,2对口袋做功,3对动滑轮做功,一、三种功,1、有用功（W有）：对人们有用的功。 W有Gh提升物体 2 、额外功（W额）：人们不需要但又不 得不做的功。 3 、总功（W总）：有用功与额外功的总和 W总FS- （运用机械时动力F所做的功） 4 、三者关系： W总 W有 W额,请计算出有用功、额外功和总功分别是多少？,请你判断,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，

2、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,二、机械效率,有用功跟总功的比值叫机械效率,有用功总小于总功，所以机械效率总小于1,看看刚才的数据，思考机械效率会大于吗？为什么？,公式：,机械效率一般用百分数表示，没有单位,例 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？,解：,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,起重机的机械效率是60%，它表示什么意思

3、？,一些机械的机械效率：,我能行,1、一台起重机将重3600 N的货物提高4 m。如果额外功是9600 J，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？,2 . 起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3m，而它的电动机做的功是3.4104J,起重机的机械效率是多少？ （g=10N/kg ）,4、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？,几种机械的机械效率计算,杠杠动力对机械做功为总功；机械对物体做功为有用功W总=FS W有

4、用=Gh =W有/W总= Gh/ FS,定滑轮,动力对机械做功为总功； 机械对物体做功为有用功 W总=FS W有用=Gh =W有/W总= Gh/ FS (如果不计一切摩擦力=1 S=h F=G),动滑轮,动力对机械做功为总功 W总=FS绳 机械对物体做功为有用功 W有用=Gh =W有/W总= Gh/ FS绳 (S=2h),动力对机械做功为总功； 机械对物体做功为有用功 W总=FS绳 W有用=Gh =W有/W总=G物h/FS绳 (适合滑轮组竖直向上提升重物的情况) =W有/W总=G物h/FS= G物h/Fnh= G物/nF （利用滑轮组S=nh进行简化后的情况）,滑轮组平躺着水平拉动物体的情况,

5、动力对机械做功为总功； 机械对物体做功为有用功 W总=FS绳 W有用=fS物 =W有/W总=fS物/FS绳= fS物/FnS物=f/nF,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机械效率越高，越省力（ ）,2.某机械的机械效率是75%，这说明使用这一装置做功 （ ） A.总功是额外功的3倍 B.有用功是额外功的3倍 C.总功是有用功的3倍 D.额外功占总功的3/4倍

6、,B,自我检测,【实验目的】 1学习安装滑轮组。 2学习测滑轮组的机械效率。 3分析得出影响滑轮组机械效率的因素。,【实验原理】,三、实验：测滑轮组的机械效率,为得出滑轮组的机械效率，需要求出有用功和总功，为此需要测出哪些物理量？每个量怎样测量？,实验器材：,刻度尺、钩码、弹簧秤、滑轮组两个、铁架台、长约2m的细绳。,实验一,实验步骤：,照图把滑轮组和刻度尺安装好，测出钩码G的值，并记录表中。 匀速竖直拉动弹簧测力计，使钩码G上升，读出弹簧测力计所示拉力F的值 ，从刻度尺读出钩码升高的距离h和弹簧测力计移动的距离S，记录数据在表格中。 分别算出有用功和总功、机械效率。记录结果。 再安装另外的滑

7、轮组，再重复上面的实验。,实验结论：,同一滑轮组，物重越大，做的有用功越多，机械效率越大,该实验结论：,同一物重，动滑轮重越大，做的额外的功越多，滑轮组的机械效率越小,1、比较两次两种滑轮组有什么不同？机械效率有何差异？ 2、分析影响滑轮组机械效率的因素是什么？,影响滑轮组机械效率的因素,1、滑轮组轮与轴及轮与绳之间的摩擦 （减小摩擦可以减少额外功，提高机械效率） 2 、所提升的物重 （物重增加，机械效率也提高） 3、动滑轮的自重 （减少动滑轮的重力，机械效率也提高）,总结：,例1.建筑工人用如图4所示的装置把重400N的物体匀速提升3m，所用的拉力为300N。则 该工人所做的有用功为_ ,总

8、功 _ J，该滑轮组 的机械效率是_ 。若用该装置提升500N的重物，此时滑轮组的机械效率将 _ (填“变大”、“变小”或“不变”),四、探究斜面的机械效率,猜一猜：斜面的机械效率可能和哪些因素有关？,1.斜面的光滑程度 2.斜面的高度 3.斜面的长度 4.,实验器材：长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺、垫高木块。,实验过程：,测量小木块的重量，记录数据；,改变斜面的倾斜程度，重复步骤。,把小木块用弹簧秤沿斜面匀速向上拉；分别记录拉力F、木块沿斜面移动的距离S、木块上升的高度h。,注意事项：,要匀速拉动物体。,拉力要与斜面平行。,及时记录数据。,斜面的机械效率,斜面的机械效率跟斜面的光滑程度与

9、斜面的坡度有关，斜面越光滑、坡度越大，机械效率越高。,总结：,斜面的机械效率,斜面的机械效率与斜面的光滑程度和坡度有关，斜面越光滑，坡度越陡，机械效率越高,斜面的机械效率与斜面的光滑程度和坡度有关，斜面越光滑，坡度越陡，机械效率越高,1.如图所示，斜面长10m，高2m，工人要沿斜面把重1500N的物体匀速拉到斜面顶端，若斜面的机械效率为75%，求：（1）工人做的有用功、总功、和额外功；（2）工人所用的拉力和物体与斜面的摩擦力。,作业,2. 如图所示：若物重500N，摩擦阻力为重力的0.2倍，在120N的拉力作用下物体以0.2m/s的速度匀速运动5s，求： 1、有用功 2、总功、 3、机械效率,3如图12所示，物体A的质量为50kg，当力F为100N时，物体A恰能匀速前进，若物体A前进 0.5m所用的时间为10s,求: (不