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,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第三节,机械效率,小明家住在二楼,买了一批木料,可以直接用手拉到二楼,也可以使用动滑轮,使用动滑轮的作用为了,。,省力,思考:,用手直接对木料做功与手对机械做功相等吗?,机械的三种功,要提升,G,,同时必须将本滑轮也提升。这时要克服滑轮重力和摩擦而额外做功,否则你不能完成任务。本功无利用价值而又不得不做,是额外功。,提升重物,G,是目的,有利用价值,是有用功,要实现目的,完成有用功,必须施加动力,F,对滑轮做功,是总功,认真阅读课本本节内容,重点地方圈点批注,并完成下列问题,1,、认识三种功,2,、认识机械效率,自学导纲,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,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,请计算出有用功、额外功和总功分别是多少?,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,600J,2520J,600J,180J,600J,90J,3120J,780J,690J,你希望额外功多些还是少些呢?,砂子重,100N,人重,400N,桶重,20N,动滑轮重,10N,口袋重,5N,地面到三楼高,6 m,请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。,用哪种方法好?,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,规律:对于竖直放置的滑轮来说,机械效率,定滑轮的机械效率,动滑轮的机械效率,滑轮组中若已知承担物重绳子的段数为,n,,则,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?,一些机械的机械效率:,一些机械的机械效率:,抽水机:,60%,80%,柴油机:,28%,40%,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(),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,=?,G,F,.,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,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?,知识小结,一、机械的三种功:,有用功,有利用价值的功。,总功,动力对机械所做的功。,额外功,对人们无利用价值而又不得不做的功。,二、机械效率:,1,、定义:有用功与总功的比值。,2,、公式讨论:,【,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,讨论:,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?,刻度尺,、钩码、弹簧秤、滑轮组两个、铁架台、长约,2m,的细绳。,实验器材:,使用弹簧测力计时首先要做的是什么呢?,用弹簧测力计测钩码的重力,你组装成的滑轮组!,匀速拉动,弹簧秤使钩码升高到某一位置处,从弹簧秤读出,拉力,F,的数值,钩码上升的高度(,h,),细绳,自由端,通过的距离(,s,),实验步骤:,物重,G/N,高度,h/m,有用功,W,有,/J,拉力,F/N,距离,S/m,总功,W,总,/J,机械效率,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?,分析讨论,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:,如何提高机械效率,?,改进机械的结构,减小机械自重,减小机械间的摩擦力。,请你思考,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,.,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,F,.,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,2,:,堂堂清练习巩固,如图所示:用,80N,的拉力,将,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,=?,G,F,.,3,:,4: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。,F,2m,
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