第十二章第三节机械效率课件

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,*,*,知 识,回,回 顾,2,、功的计,算,算式是什,么,么？,1、什么,是,是功？,第十二章,第,第节,机械效率,直接提升,物,物体做功,，,，与使用,机,机械提升,物,物体做功,相,相同吗？,提出问题,：,：,提出问题,G,/N,h,/m,W,直,/J,F,/N,s,/m,W,机,/J,2,0.1,0.2,1.2,0.2,0.24,结论：使用动滑轮比直接提升物体不省功。,推论：使用任何机械不省功。,实 验,(1),理想情况下,不计机械,自,自重,及,及摩,擦,擦,3、功的,原,原理,使用任何,机,机械都不,省,省功。,公式：,W,机,W,手,W,机,=,W,手,(2),实际情况下,考虑机械,自,自重,及,及摩,擦,擦,W,机,W,手,概 念,G,/N,h,/m,W,直,/J,F,/N,s,/m,W,机,/J,2,0.1,0.2,1.2,0.2,0.24,额外功：,由,由于机械,自,自重和摩,擦,擦等因素,影,影响，,而不得,不,不做的,功,功（无,用,用付出,）,）。,有用功：直接对物体所做的功（工作目的）。,总功：利用机械所做的功（实际付出）。,请你判,断,断,用水桶,从,从井中,提,提水时,，,，所做,的,的有用,功,功是,，额外,功,功是，总,功是；,如果桶,掉,掉到井,里,里，从,井,井里捞,桶,桶时，,捞,捞上来,的桶里,带,带了一,些,些水，,有,有用功,是,是，,额外功,是,是，总功,是,是。,克服水,的,的重力,做,做功,克服桶,的,的重力,做,做功,拉力所,做,做的功,克服桶,的,的重力,做,做功,克服水,的,的重力,做,做功,拉力所,做,做的功,你会选,哪,哪种方,法,法呢？,?,想想议,议,议,1,2,3,1,2,3,对沙子,做,做功,对桶做,功,功,克服重,力,力做功,对沙子,做,做功,对桶做,功,功,对滑轮,做,做功,对沙子,做,做功,对口袋,做,做功,对滑轮,做,做功,600,J,2520,J,600,J,180,J,600,J,90,J,请算出,刚,刚才的,三,三种办,法,法中有,用,用功在,总,总功中,占,占的百,分,分比。,3120,J,780,J,690,J,(W,有,),(W,额,),(W,有,),(W,有,),(W,额,),(W,额,),120J,2400J,120J,60J,30J,60J,1,2,3,1,2,3,对沙子,做,做功,对桶做,功,功,克服重,力,力做功,对沙子,做,做功,对桶做,功,功,对滑轮,做,做功,对沙子,做,做功,对口袋,做,做功,对滑轮,做,做功,600,J,2520,J,600,J,180,J,600,J,90,J,3120,J,780,J,690,J,19%,7,7%,8,7%,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,.,在使用,机,机械工,作,作时，,有,有用功,在,在总功,中,中所占,份,份额越,多,多越好,。,。它反,映,映了机,械,械的一,种,种性能,，,，物理,学,学中表,示,示为机,械,械效率,。,。,一、机械效,率,率：,1,定义：有,用,用功跟总功,的,的比值。,2,公式：,3,用百分数,表,表示。总小,于,于,1,。,如图所示的,滑,滑轮组匀速,提,提升物体,已,已知物重,G,=240,牛，手的拉,力,力,F,=100,牛，手上升,距,距离为,30,厘米,则有用功为,多,多少焦耳,?,该滑轮组的,机,机械效率为,多,多少,?,G,解,:,因为,h,=,S,=10cm=0.1m,1,3,W,有,=Gh=240,N,0.1m=24,J,W,总,=FS=100,N,0.3m=30,J,= =,100%=80%,W,有,W,总,24,J,30,J,例题:,F,2,某斜面长,为,为,S,，高为,h,，有一重力,为,为,G,的物体被拉,力,力,F,沿斜面从底,端,端匀速移至,顶,顶端。若物,体,体所受阻力,为,为,f,，则此时的,有,有用功为,_,，总功为,_,，额外功为,_,，机械效率,为,为,_,。,Gh,FS,f S,滑轮组提高,重,重物时,:,W,有用,G,物,h,W,总,F,s,S= nh,有用推论：(竖直放置,）,）,想一想：,滑轮组水平,放,放置时，怎,样,样？,滑轮组水平,拉,拉动物体时,:,W,有用,f,s,物,W,总,Fs,绳,S,绳,= n,s,物,有用推论：(水平放置,）,）,6,、机械效率,分,分析：,（1）因为,有,有用功总小,于,于总功，,所以机械效,率,率总小于1,。,。,（2）机械,效,效率通常用,百,百分数来表,示,示。,例如：,起重机的机械效率：40-50,%,滑轮组的机械效率,：50-70,%,抽水机的机械效率：60-80,%,小常识：,起重机的机,械,械效率一般,为,为,40-50,滑轮组的机,械,械效率一般,为,为,50-70,抽水机的机,械,械效率为,60-80,提高机械效,率,率,更充分的发,挥,挥设备的作,用,用,有着重要的,经,经济意义,该如何提高,机,机械效率呢,?,某起重机的,机,机械效率70%，它表,示,示什么意思,？,？,使用起重机,提,提升重物时,所,所做的有用,功,功跟总功的,比,比值是70%。,1,关于机械,效,效率的说法,中,中正确的是（）,A,越省力的,机,机械，效率,越,越高,B,做有用功,越,越多的机械,，,，效率越高,C,做相同的,功,功，额外功,的,的值越小，,效,效率越高,D,做功越快,的,的机械，效,率,率越高,C,练一练,2,如图，忽,略,略绳重和摩,擦,擦，用拉力,F,拉着,10 N,的重物匀速,上,上升，绳子,自,自由端移动,1 m,，动滑轮重,力,力,2 N,，,求：（,1,）拉力,F,；,（,2,）物体上升,的,的距离；,（,3,）有用功，,总,总功，机械,效,效率。,练一练,二、测滑轮,组,组的机械效,率,率：,F,实验原理,实验器材,注意事项,弹簧测力计,、,、刻度尺、,铁架台、滑,轮,轮、细线、,钩,钩码。,竖直向上，缓慢拉动测力计,。,。,G,/N,h,/m,F,/N,s,/m,W,有,/J,W,总,/J,1,2,3,F,实验,1,保持动滑轮,重,重一定，改,变,变钩码重力,。,。,结论：,动滑轮重一定,物重越大，机械效率越高。,G,/N,h,/m,F,/N,s,/m,W,有,/J,W,总,/J,1,2,2.,条件：物重,一,一定,实验,2,保持钩码重,力,力一定，改,变,变动滑轮重,。,。,结论：,物重一定，动滑,轮,轮越重，机械效率低。,F,F,5.,如何提高机,械,械效率：,（,1,）,_,（,2,）,_,_,改进结构，,使,使它更合理,、,、更轻巧,经常保养，,定,定时润滑，,使,使机械处于,良,良好的,运转状态,6,、以滑轮组,为,为例，说说,如,如何提高机,械,械械效率,减小滑轮的,自,自重，加润,滑,滑油，,增加,所,所提,物,物体,的,的重,力,力,.,G,F,G,F,G,F,1,、使,用,用下,面,面的,两,两个,滑,滑轮,组,组，,提,提升,相,相同,的,的重,物,物，,提,提升,相,相同,的,的高,度,度，,哪,哪个,机,机械,效,效率,大,大？,动滑轮个数较少，自重轻，绳子股数少，摩擦也小，额外功较少,动滑轮个数较多，绳子股数多，额外功较多,将相,同,同重,物,物提,升,升相,同,同,高度,，,，做,有,有用,功,功相,同,同,检测,练,练习,故左,边,边的,机,机械,效,效率,大,大,1,图,为测,量,量滑,轮,轮组,机,机械,效,效率,的,的实,验装,置,置，,钩,钩码,总,总重,6N,。,（,1,）实,验,验时,要,要竖,直,直向,上,上,_,拉动,弹,弹簧,测,测力,计,计，,由,由图,可,可知,拉,拉力,大小,为,为,_N,，若,钩,钩码,上,上升,的,的,高度,为,为,8cm,则弹,簧,簧测,力,力计,向,向上,移,移动,_cm,该滑,轮,轮组,的,的机,械,械效,率,率为,_,。,（,2,）若,仅,仅增,加,加钩,码,码的,个,个数,，,，该,滑,滑轮,组,组有,机,机械,效,效率,将,将,_,（选,填,填：,“,“增,大,大”,、,、“,减,减小,”,”或,“,“不,变,变”,）,）,缓慢,2.4,24,83.3%,增大,练一练,2,在“,测,测滑,轮,轮组,机,机械,效,效率,”,”的,实,实验,中,中，,用,用同,一,一滑,轮,轮组,进,进行,两,两次,实,实验,，,，实,验,验数,据,据如,下,下表,：,：,此,实,实验,所,所用,滑,滑轮,的,的个,数,数至,少,少是,_,个，,其,其中,动,动滑,轮,轮有,_,个。,第,一,一次,实,实验,测,测得,滑,滑轮,组,组的,机,机械,效,效率,为,为,_,，第,二,二次,实,实验,时,时滑,轮,轮组,的,的机,械,械效,率,率,_,第一,次,次的,机,机械,效,效率,（,（选,填,填“,大,大于,”,”、,“,“小,于,于”,或,或“,等,等于,”,”）,次数,钩码重,/N,钩码上升高度,/cm,弹簧测力计示数,/N,弹簧测力计移动距离,/cm,1,2,10,0.8,40,2,5,5,1.5,20,3,2,62.5%,大于,7.,在“,测,测定,动,动滑,轮,轮机,械,械效,率,率”,的,的实,验,验中,，,，用,同,同一,滑,滑轮,进,进行,了,了两,次,次实,验,验，,实,实验,数,数据,如,如下,：,：,实,验,验中,应,应拉弹,簧,簧测,力,力计,第,一,一次,实,实验,测,测得,滑,滑轮,组,组的,机,机械,效,效率,为,为,_,；,第二,次,次实,验,验时,滑,滑轮,组,组的,机,机械,效,效率,(,选填,“,“大,于,于”,、,、“,小,小于,”,”或,“,“等,于,于”,）,）第,一,一次,实,实验,时,时的,机,机械,效,效率,若,不,不计,摩,摩擦,，,，该,动,动滑,轮,轮的,重,重为,_,。,实验,次数,钩码重,G/N,钩码上升高度,h/cm,测力计示数,F/N,测力计移动距离,s/cm,1,2,10,1.5,20,2,5,5,3.0,10,匀速,66.7,%,大于,1N,巩,固,固,练,练,习,习,如图,所,所示,的,的滑,轮,轮组,匀,匀速,提,提升,物,物体,已,知,知物,重,重,G,=240,牛，,手,手的,拉,拉力,F,=100,牛，,手,手上,升,升距,离,离为,30,厘米,则有,用,用功,为,为多,少,少焦,耳,耳,?,该滑,轮,轮组,的,的机,械,械效,率,率为,多,多少,?,G,解,:,因为,h,=,S,=10cm=0.1m,1,3,W,有,=Gh=240,N,0.1m=24,J,W,总,=FS=100,N,0.3m=30,J,= =,100%=80%,W,有,W,总,24,J,30,J,例题:,F,算一,算,算：,一台,起,起重,机,机将,重,重3600,N,的货,物,物提,高,高4,m。,如,果额,外,外功,是,是9600,J，,起重,机,机做,的,的有,用,用功,是,是,多少,？,？总,功,功是,多,多少,？,？机,械,械效,率,率是,多,多少,？,？,1,、现实,中,中,关于,机,机械,效,效率,，,，以,下,下说,法,法正,确,确的,是,是：,D,、省力,越,越多,的,的机,械,械，,机,机械,效,效率,越,越高,。,。,C,、做功,越,越多,的,的机,械,械，,机,机械,效,效率,越,越高,；,；,B,、单位,时,时间,里,里做,功,功越,多,多的,机,机械,，,，,机,机,械,械效,率,率越,高,高；,A,、机械,效,效率,总,总小,于,于,1,；,巩 固 练 习,2,、为了,提,提高,滑,滑轮,组,组的,机,机械,效,效率,，,，以,下,下,做,做,法,法中,正,正确,的,的是,：（,）,）,C,、增加,承,承担,物,物重,的,的绳,子,子股,数,数；,B,、以较,慢,慢的,速,速度,匀,匀速,提,提升,重,重物,；,；,A,、以较,快,快的,速,速度,匀,匀速,提,提升,重,重物,；,；,D,、把滑,轮,轮做,得,得更,轻,轻巧,，,，减,小,小滑,轮,轮在,转,转动,过,过程,中,中的,摩,摩擦,；,；,巩 固 练 习,3,、某同,学,学用,动,动力,臂,臂是,阻,阻力,臂,臂,2,倍的,杠,杠杆,将,将重,400N,的三,种,种石,头,头抬,高,高,20cm,手向,下,下压,的,的力,是,是,220N,手下,降,降的,高,高度,是,是,_cm,人做,的,的功,是,是,_J,有用,功,功是,_J,这根,杠,杠杆,的,的机,械,械效,率,率是,_.,巩 固 练 习,40,88,80,90.9%,4,、,用,一,一,动,动,滑,滑,轮,轮,将,将,重,重,200N,的,砂,砂,子,子,提,提,到,到,9m,高,的,的,脚,脚,手,手,架,架,上,上,，,，,所,所,用,用,力,力,是,是,120N,，,求,求,有,有,用,用,功,功,、,、,总,总,功,功,机,机,械,械,效,效,率,率,各,各,是,是,多,多,少,少,？,？,解,：,：,巩 固 练 习,巩 固 练 习,5,、,判,判,断,断,题,题,：,：,（,1,）,额,额,外,外,功,功,与,与,总,总,功,功,的,的,比,比,值,值,越,越,大,大,，,，,机,机,械,械,效,效,率,率,越,越,小,小,.,（,）,）,（,2,）,机,机,械,械,效,效,率,率,大,大,的,的,机,机,械,械,一,一,定,定,既,既,省,省,力,力,又,又,省,省,功,功,。,。,（,（,）,）,（,3,）,机,机,械,械,效,效,率,率,越,越,高,高,，,，,则,则,机,机,械,械,做,做,的,的,有,有,用,用,功,功,越,越,多,多,。,。,（,（,）,）,（,4,）,机,机,械,械,做,做,的,的,总,总,功,功,越,越,少,少,，,，,机,机,械,械,效,效,率,率,也,也,越,越,低,低,。,。,（,（,）,）,（,5,）,在,在,总,总,功,功,相,相,同,同,时,时,，,，,机,机,械,械,效,效,率,率,高,高,的,的,机,机,械,械,，,，,有,有,用,用,功,功,就,就,越,越,多,多,。,。,（,（,）,）,（,6,）,机,机,械,械,效,效,率,率,是,是,有,有,用,用,功,功,和,和,额,额,外,外,功,功,的,的,总,总,和,和,。,。,（,（,）,）,谢,谢,谢,！,！,练,习,习,2,、,小,小,明,明,用,用,100N,的,力,力,沿,沿,竖,竖,直,直,方,方,向,向,将,将,杠,杠,杆,杆,的,的,一,一,端,端,拉,拉,下,下,2m,，,杠,杠,杆,杆,的,的,另,另,一,一,端,端,将,将,320N,的,重,重,物,物,提,提,高,高,了,了,0.5m,，,(1),他,做,做,的,的,有,有,用,用,功,功,是,是,多,多,少,少,？,？,(2),总,功,功,是,是,多,多,少,少,？,？,(3),杠,杆,杆,的,的,机,机,械,械,效,效,率,率,是,是,多,多,少,少,？,？,某,人,人,用,用,如,如,图,图,所,所,示,示,的,的,滑,滑,轮,轮,组,组,提,提,升,升,2000,牛,的,的,重,重,物,物,，,，,使,使,用,用,的,的,拉,拉,力,力,是,是,800,牛，绳,子,子自由,端,端被拉,下,下,4,米。,（,1,）这个,人,人做的,总,总功是,多,多少焦,？,？,（,2,）有用,功,功是多,少,少焦？,（,3,）额外,功,功是多,少,少焦？,（,4,）这个,滑,滑轮组,的,的机械,效,效率是,多,多少？,F,G,2,用如,图,图所示,滑,滑轮组,拉,拉着一,重,重为,100,牛的物,体,体,A,沿水平,面,面做匀,速,速运动,，,，所用,拉,拉力,F,的大小,为,为,40,牛,（,1,）不计,轮,轮和绳,的,的重力,以,以及摩,擦,擦，求,：,：物体,A,所受的,摩,摩擦力,（,2,）若滑,轮,轮组的,机,机械效,率,率为,80%,，求：,物,物体,A,所受的,摩,摩擦力,课堂小结,有用功,总功,额外功,机械效率概念,机械效率测定,