邓凤兰机械效率2

柏林中学柏林中学 邓凤兰邓凤兰F总W额外有用总WWW有用W额外W额外有用有用总有用公式WWWWW%100:要把重要把重100 N的沙子运上三楼。下图画了三种办法。的沙子运上三楼。下图画了三种办法。哪种办法最好，哪种办法最好，哪种办法最不好？哪种办法最不好？想想议议想想议议人提沙子做功对沙子做功对桶做功W1=600 J克服自重做功沙子重沙子重 100 N 人体重人体重 400 N 动滑轮重动滑轮重 10 N 桶重桶重 20 N 口袋重口袋重 5 N 地面到三楼高地面到三楼高 6 m W2=120 JW3=2400 J对沙子做功W1=600 J对桶做功对动滑轮做功沙子重沙子重 100 N 人体重人体重 400 N 动滑轮重动滑轮重 10 N 桶重桶重 20 N 口袋重口袋重 5 N 地面到三楼高地面到三楼高 6 m 人拉滑轮利用桶做功W2=120 JW3=60 J对沙子做功对口袋做功对动滑轮做功人拉滑轮利用口袋做功沙子重沙子重 100 N 人体重人体重 400 N 动滑轮重动滑轮重 10 N 桶重桶重 20 N 口袋重口袋重 5 N 地面到三楼高地面到三楼高 6 m W1=600 JW2=30 JW3=60 J额外功额外功在做有用功的同时，人们不需要但又不得不做的功，叫做额外功。有用功有用功 必须做的功，叫做有用功。实现目的而做的功 克服机械自身（如动滑轮、绳子）的重力和摩擦等而做的功即：即：W总总=W有用有用+W额外额外总总 功功 动力对机械所做的功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，提水桶所提水所做的功是有用功，提水桶所做的功是额外功。做的功是额外功。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？提水桶所做的功是有用功，提水所提水桶所做的功是有用功，提水所做的功是额外功。做的功是额外功。人提沙子做功对沙子做功对桶做功W1=600 J克服自重做功总功总功 3120 J额外功额外功2520 J沙子重沙子重 100 N 人体重人体重 400 N 动滑轮重动滑轮重 10 N 桶重桶重 20 N 口袋重口袋重 5 N 地面到三楼高地面到三楼高 6 m W2=120 JW3=2400 J有用功有用功600 J对沙子做功W1=600 J对桶做功对动滑轮做功有用功有用功600J额外功额外功180J沙子重沙子重 100 N 人体重人体重 400 N 动滑轮重动滑轮重 10 N 桶重桶重 20 N 口袋重口袋重 5 N 地面到三楼高地面到三楼高 6 m 人拉滑轮利用桶做功W2=120 JW3=60 J总功总功 780 J对沙子做功对口袋做功对动滑轮做功人拉滑轮利用口袋做功沙子重沙子重 100 N 人体重人体重 400 N 动滑轮重动滑轮重 10 N 桶重桶重 20 N 口袋重口袋重 5 N 地面到三楼高地面到三楼高 6 m W1=600 JW2=30 JW3=60 J有用功有用功600J额外功额外功90J总功总功 690J1 12 23 31 12 23 3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600600J J25202520J J600600J J180180J J600600J J9090J J31203120J J780780J J690690J J%193120600JJWW总有用%77780600JJWW总有用%87690600JJWW总有用 有用功跟总功的比值。有用功跟总功的比值。注：注：机械效率一般用百分数表示，没有单位。机械效率一般用百分数表示，没有单位。2.机械效率我们总希望，有用功占总功的份额越大越好。我们总希望，有用功占总功的份额越大越好。公式：公式：W有用W总有用有用额外 起重机起重机的机械效率是的机械效率是50%，它表示什么意义？，它表示什么意义？使用起重机提升重物时所做的有用功跟总使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是功的比值是50%，也可以说有用功在总功中占，也可以说有用功在总功中占的比例是的比例是50%，另外的，另外的50是额外功是额外功。解：解：起重机提高物体的力等于物体的重力起重机提高物体的力等于物体的重力F=G=3600N起重机提升重物所做的有用功起重机提升重物所做的有用功W有有=FS=Gh =3600N4m=14400J=1.44104J起重机做的总功起重机做的总功W总总=W有有+W额额 =14400J+9600J=2.4104J因此，起重机的机械效率因此，起重机的机械效率=W有有/W总总 =1.44104J/2.4104J=60%一台起重机将重一台起重机将重3600N3600N的货物提高的货物提高4m4m。如果额外功。如果额外功是是9600J9600J，起重机做的有用功是多少？总功是多少？，起重机做的有用功是多少？总功是多少？机械效率是多少？机械效率是多少？GF额外额外0，总总有用有用所以所以额外额外，总总有用有用 所以所以分析公式：分析公式：理想状态，忽略重力和摩擦理想状态，忽略重力和摩擦减小机械自重减小机械自重 例如：换用较轻滑轮例如：换用较轻滑轮减小机械间的摩擦力减小机械间的摩擦力如何提高机械效率如何提高机械效率例如：定时润滑例如：定时润滑 现代社会是讲效率的社会，时时、事事、现代社会是讲效率的社会，时时、事事、处处都要其高效率，尽可能的减少消耗，处处都要其高效率，尽可能的减少消耗，取得尽可能多的效益。取得尽可能多的效益。“优胜劣汰优胜劣汰”中的中的“优优”中，高效率是一个重要内容。中，高效率是一个重要内容。如何提高机械效率如何提高机械效率 1.有用功是有用功是14400J，总功是，总功是24000J，机械效率是，机械效率是60%，起重机提升装货物用的容器所做的功、各部件之，起重机提升装货物用的容器所做的功、各部件之间的摩擦做功等都是额外功。间的摩擦做功等都是额外功。2.没有机械效率为没有机械效率为100%的机械，因为使用任何机械的机械，因为使用任何机械都要做额外功，也就是说有用功总小于总功，所以机械都要做额外功，也就是说有用功总小于总功，所以机械效率总小于效率总小于1。3.提高机械效率的主要办法是：改进机械的结构，例提高机械效率的主要办法是：改进机械的结构，例如提水时用容积较大而重量较轻的水桶等；按规程进行保如提水时用容积较大而重量较轻的水桶等；按规程进行保养、合理使用以减小摩擦。养、合理使用以减小摩擦。1.机械的三种功：有用功有利用价值的功。额外功对人们无利用价值而又不得不做的功。总功动力对机械所做的功。额外有用总WWW2.机械效率：定义：有用功与总功的比值。额外有用有用总有用公式WWWWW%100:1)(01)(0所以理想情况所以实际存在额外额外WW小小 结结