34简单机械(5)

3.33.3简单机械简单机械机械效率机械效率学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟人们使用机械的人们使用机械的目的是什么？目的是什么？有有的的是是为为了了省省力力，有有的的是是为为了了省省距离距离，有的是为了，有的是为了方便方便。从功和能的角度分析，使用从功和能的角度分析，使用机械时，能否省功呢？机械时，能否省功呢？实例分析实例分析 某人用动滑轮将重为某人用动滑轮将重为100100牛的米袋提升牛的米袋提升1010米，已知动滑轮重为米，已知动滑轮重为2020牛，不考虑牛，不考虑绳子重和滑轮轴心处的摩擦，求：绳子重和滑轮轴心处的摩擦，求：1 1）、）、人所做的功为多大？人所做的功为多大？2 2）、）、人对米袋做的功为多大？人对米袋做的功为多大？3 3）、）、人对滑轮做的功为多大？人对滑轮做的功为多大？12001200焦焦10001000焦焦200200焦焦哪部分功是我们所必需做的？哪部分功是我们所必需做的？哪部分功并不是我们哪部分功并不是我们希望希望做的，但又不得不做的？做的，但又不得不做的？人真正做的功是人真正做的功是?人对米袋做的功人对米袋做的功人对滑轮做的功人对滑轮做的功有用功有用功与与额外功额外功的的总和总和叫总功叫总功机械内部摩擦力机械内部摩擦力机械本身重力机械本身重力1 1、有用功：、有用功：我们把我们把必需做必需做的那部分功叫做有用功的那部分功叫做有用功不需要不需要，但又不得不做的那部分，但又不得不做的那部分功叫做额外功功叫做额外功2 2、额外功（、额外功（无用功无用功）：）：3 3、总功：、总功：（克服（克服有用阻力有用阻力所做的功）所做的功）（克服（克服额外阻力额外阻力所做的功）所做的功）（动力动力所做的功）所做的功）用水桶从井中提水的时候，所做的功哪用水桶从井中提水的时候，所做的功哪部分是有用功？那部分是额外功？部分是有用功？那部分是额外功？如果桶掉进井里，从井里捞桶的时候，捞如果桶掉进井里，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？用功，哪部分是额外功？在上述实例（用动滑轮提米在上述实例（用动滑轮提米袋）中，如果考虑绳子的重袋）中，如果考虑绳子的重和动滑轮轴心处的摩擦，所和动滑轮轴心处的摩擦，所做的额外功还有哪些？你希做的额外功还有哪些？你希望额外功大些，还是小些？望额外功大些，还是小些？还有克服还有克服绳子的重力和绳子的重力和机械内部的机械内部的摩擦作的功摩擦作的功额外功小些好额外功小些好小结:使用机械做功时非但不能省功，使用机械做功时非但不能省功，还不可避免地做了一部分额外功，还不可避免地做了一部分额外功，即即使用任何机械都不能省功。使用任何机械都不能省功。从能量转化的角度，可以对上述实例中从能量转化的角度，可以对上述实例中的各种功进行如下的分析的各种功进行如下的分析 总总 功功人提供的能量人提供的能量有用功有用功额外功额外功米袋增加的势能米袋增加的势能动滑轮增加的势能动滑轮增加的势能怎样描述机械工作时能量怎样描述机械工作时能量的利用率呢？的利用率呢？机械效率机械效率 有用有用总总有用功有用功跟跟总功总功的的比值比值叫做机械效率叫做机械效率意义：意义：反映反映有用功有用功在在总功总功中所中所占的比例占的比例，机，机械效率越大，机械工作时械效率越大，机械工作时能量的利用率越高能量的利用率越高。起重机的起重机的机械效率是机械效率是60%60%使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是值是60%60%，也可以说有，也可以说有用功在总功中占有用功在总功中占有60%60%，另，另外的外的4040是额外功是额外功无单位小于11.1.机械效率机械效率有有无单位无单位？2.2.机械效率机械效率是否会大于是否会大于1 1为什么？为什么？3.3.机械工作时，功率越大，是否机械效率就机械工作时，功率越大，是否机械效率就越高呢？越高呢？机械效率与功率无关FF甲甲乙乙如右图所如右图所示，两个示，两个重物相同，重物相同，每个动滑每个动滑轮质量相轮质量相同。同。乙的效乙的效率高，率高，因为它因为它占的额占的额外功少外功少一些。一些。F甲甲乙乙如右图所如右图所示，每个示，每个动滑轮质动滑轮质量相同，量相同，物体甲的物体甲的质量大于质量大于乙。乙。F甲的效甲的效率高，率高，因为它因为它占的有占的有用功多用功多一些。一些。3 3、提高机械效率的方法、提高机械效率的方法（1）减小摩擦来减少额外功）减小摩擦来减少额外功（2）减小机械本身的重力来减少额外功）减小机械本身的重力来减少额外功（3）增加提升物体的重力来增加有用功）增加提升物体的重力来增加有用功分析下列说法是否正确分析下列说法是否正确?1、越省力的机械效率越高。、越省力的机械效率越高。2、做有用功多的机械效率高。、做有用功多的机械效率高。3、功率大的机械效率高。、功率大的机械效率高。4、总功一定时，有用功多的机械效、总功一定时，有用功多的机械效率高率高F例例:用如图所示的滑轮组把重为用如图所示的滑轮组把重为600牛的重物提升牛的重物提升2米，动滑轮米，动滑轮重重20牛，则拉力要多大？（摩擦及绳的重力不计）牛，则拉力要多大？（摩擦及绳的重力不计）1、拉力所做的功是多少焦？、拉力所做的功是多少焦？W总总Fs310牛牛4米米1240焦焦2、提升重物所做的功是多少焦？、提升重物所做的功是多少焦？W有有G物物h600牛牛2米米1200焦焦3、提升动滑轮所做的功是多少焦？、提升动滑轮所做的功是多少焦？W额外额外G动动h20牛牛2米米40焦焦4、求：该滑轮组的机械效率、求：该滑轮组的机械效率如图所示的滑轮组，若用如图所示的滑轮组，若用150牛的牛的拉力将拉力将400牛的物体匀速提起牛的物体匀速提起2米，米，该滑轮组的机械效率多高？该滑轮组的机械效率多高？W有用有用=GH=400牛牛2米米=800焦焦W总总=FS=150牛牛8米米=1200焦焦=800焦焦/1200焦焦100%=66.7%