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第五节 机械效率,济南 苗玉军,为什么利用实际机械做的功大于不用机械直接用手做的功呢 ？,复习：,使用任何机械都不省功。,用图中的滑轮来提升重5N的物体，理论上在细绳端需要加多大的拉力？,省一半力，应为2.5N,实际上2.5行不行，为什么？,怎样能知道实际是多大？,实验测量实践是检查真理的唯一标准,实际上2.5,实际使用动滑轮提升重物时，人所做的功与直接提升重物所做的功相比较，大小如何？这与功的原理是否矛盾？,我们希望上述两个功越接近越好还是差距越大越好？,你会选哪种方法呢？,机械的三种功,要提升G，同时必须将本滑轮也提升。嘿，你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,有用功 ：对人们有用的功,额外功 ：人们不需要但又不 得不做的功,总功 ：拉力所做的功,即动力功,叫总功. 总功等于有用功与额外功的总和。,三、机械效率,1、有用功：无论采取哪种方法都必须做的功。即：为达到目的所必须做的功。,（1）举高重物时：,W有=G物h,W有=f摩擦S,（2）在粗糙水平面上移动物体时：,请计算出有用功、额外功和总功分别是多少？,你希望额外功多些还是少些呢？,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？,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,我们总希望，有用功占总功中的份额越大越好,1、定义：有用功跟总功的比值，叫做机械效率。,正确理解机械效率，关键是明确三种功,忽略我的重力和摩擦，我的机械效率是等于1；其它任何情况，我的机械效率都小于1。,起重机的机械效率是60%,它表示什么意思？,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,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：,一个工人用滑轮组提起重200N的货物提高1m，所用的拉力是80N，绳子自由端被拉起5m，求：（1）有用功（2）总功（3）机械效率,精选例题,1.一台起重机将重6000N的建筑材料提升到10m高的楼房上，做的额外功是40000J，则该起重机做的总功是多少？机械效率是多少？,2、某人用如图所示的滑轮组提升2000牛的重物，使用的拉力是800牛，绳子自由端被拉下4米。（1）这个人做的总功是多少焦？（2）有用功是多少焦？（3）额外功是多少焦？（4）这个滑轮组的机械效率是多少？,解题示范： 已知：G=2000牛， F=800米 ，S=4米 ， n=4 求：,答：（略）,3、使用下面的滑轮组，用拉力F匀速拉动重物水平移动的距离为L，机械效率等于什么？,根据机械效率的定义,思考问题,1、例题中总功、有用功、额外功中哪些功一点都不能省？ 2、哪些功可以省一些？ 3、这“省功”与前面所说的“使用任何机械都不能省功”是否矛盾？为什么？,（有用功一点不能省，否则达不到目的。）,额外功可以想办法省一些，如减轻动滑轮重力减少动滑轮个数，其额外功可以省一些，有用功不能省，而总功=有用功+额外功，这样总功也就可省一些。,不矛盾。因为动力对滑轮组做的功，还是等于滑轮组克服重物的重力和本身重力及摩擦所做的功，仍然是：总功=有用功+额外功。,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用不同的滑轮组，做的有用功相同时，机械效率一定相同 8因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 9做的额外功一定时，总功越少，机械效率越高 10有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高,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：,机械效率的定义 ： 有用功跟总功的比值,小结：,有用功 ：对人们有用的功,额外功 ：人们不需要但又不 得不做的功,总功 ：有用功与额外功的总和,公式：, 永远小于1,如何提高机械效率,如何提高机械效率,减小机械自重,例如：动滑轮太重，使二动二定滑轮组很低，换用较轻滑轮就可提高其机械效率。,减小机械间的摩擦力。,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,你还可以组装成其它的滑轮组！,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）,
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