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11.3如何提高机械效率,活动,分析有用功与额外功,（a）用滑轮组提起重物,有用功：克服重物重力所做的功。即：W有=Gh,一、什么是有用功与额外功,额外功（无用功）：克服动滑轮和绳子重力所做的功，还有克服摩擦力所做的功。,（b）利用挖掘机搬运泥土,有用功：克服泥土重力所做的功。即：W有=Gh。,额外功（无用功）：克服抓斗和机臂重力所做的功，还有克服摩擦力所做的功。,提水,为达到我们目的而做的功；,对我们没用但又不得不做的功；,有用功与额外功的总和。,分析下列事例中的有用功、额外功、总功。不考虑绳重和摩擦。,捞桶,背书,G水h,G桶h,G书h,G桶h,G水h,(G包+G人)h,=,机械,功,目的,W有用,W总,W额外,提钩码,提沙,提木箱,拉木块,G码h,G沙h,G箱h,fS木,Fs,Fs,FL,Fs,的原因,克服杠杆重和摩擦,克服动滑轮重、桶重和摩擦,克服摩擦,fL,克服绳子和轴间摩擦,从表中你发现W有用和W总的计算有什么规律？,在使用机械时，人们总希望能量的利用率大一些，即：有用功在总功中所占的比例大一些。,200J,800J,10J,90J,甲,乙,有用功,额外功,二、什么是机械效率,如果我把这个比例叫做机械效率，那么机械效率等于什么？,表达式：,机械效率：有用功跟总功的比值,理解：a:常用百分数表示；b:小于100%；c:没有单位。,思考：机械效率的单位是什么？答：机械效率是一个比值，没有单位机械效率能不能等于1？答：不能。因为使用机械总有额外功机械效率低，则说明这机械做功少，对吗？答：不对。说明有用功在总功中所占的比例小。,功率与机械效率的区别,1功率是指物体在单位时间内所做的功，即功率是表示做功快慢的物理量。2有用功在总功中所占的比例叫机械效率3功率和机械效率是描述机械的两种不同性能，两者间没有必然联系。,活动,测算滑轮组的机械效率,例1：通过一动滑轮用50牛的拉力提起重为80牛的重物，使重物提高2米。（1）拉力做多少功？（2）如用手直接提起做功多少？,W手提=Gh=80N2m=160J,W拉力=Fs=50N4m=200J,机械效率呢？,绳子自由端通过的距离s=2h=22m=4m,总功,有用功,解：,80%,例2：某人用F=100N的力把木箱从斜面底端沿斜面推到2m高处，斜面长4m，如图所示。这个人做了多少功？,2m,F=100N,4m,解：W=Fs=100N4m=400J答：这个人做了400J的功。,如果要求有用功，则要知什么？,假设木箱重150N，则有用功和机械效率各是多少？,总功,1804年特雷维辛克发明的蒸汽机车蒸汽机的效率通常只有6%15%,你认为可以从哪些方面提高机械效率？,1、有用功相同时，减少额外功2、额外功相同时，增加有用功,一是减轻机械自重,二是减小摩擦,途径,减小额外功的方法,有用功:有利用价值的功.,总功:动力对机械做的功.,额外功:对人们没有利用价值而又不得不做的功.,定义：有用功跟总功的比值.,一、三功,二、机械效率（）,小结,三功的关系,1.,滑轮组机械效率计算,1、如图所示，用滑轮组把重为270N的货物匀速提到1m高的楼上，所用拉力100N，则有用功、总功和滑轮组的机械效率分别是多少？,解：,W有用=F物h=G物h=270N1m=270J,起重机匀速提升重物所用的力F物等于物体所受的重力G物,G物,F物,W总=FS=Fnh=100N31m=300J,S,h,滑轮组机械效率计算,2、用如图的滑轮组水平地拉动物体已知物重为1000N，物体与地面间的摩擦力是240N，当绳端的拉力是100N物体移动了4m时。求：有用功、总功和滑轮组的机械效率分别是多少？,解：,F物,f=240N,起重机匀速拉动重物所用的力F物等于物体所受的摩擦力f,W有用=F物S物=fS物=240N4m=960J,W总=FS绳=FnS物=100N34m=1200J,S绳,S物,斜面机械效率的计算：,如图所示，斜面高为1m，长为3m，工人用400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子推到车上,求：（1）在这过程中推力做的有用功；（2）在这过程中推力做的总功；（3）斜面的机械效率。,解：,G物,F物,工人匀速提升重物所用的力F物等于物体所受的重力G物,W有用=F物S物=G物h=840N1m=840J,W总=FS=FL=400N3m=1200J,F拉,h,L,这节课你学到了什么：,W有用,W总,直接对物体所做的功,动力（人所出的力）所做的功,W有用=F物S物,W总=FS,F物,S物,S,F物,S物,S,F物,h,F拉,L,这节课你学到了什么：,F物,S物,S,F物,S物,S,F物,h,F拉,L,
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