11.5机械效率课件 2021-2022学年苏科版物理九年级上册(共42张PPT)

(共42张PPT)
你知道生活中的
一词吗？
种子的发芽率、树的成活率
粉笔利用率
时间的利用率
上述的几个“率”=有用的量/总量
表示事物某一方面的优劣。
现有一袋质量50kg的大米，
有哪些方法可以将它提高？
V
实验：
提出问题：在同学们提升钩码
的过程中，对哪些物体做了功？
哪一部分对我们有用？哪一部分
功是我们不需要但又不得不做的？
有用功：对人们有用的功叫做
有用功。
额外功：人们不需要但又不得
不做的功叫做额外功。
总
功：有用功和额外功的总
和叫做总功。
总功有两种计算方法：
㈠　W总＝
W有用
＋W额外
㈡　拉力做的功：W总＝
FS
机械效率：有用功与总功的比值
叫做机械效率。
计算公式：η＝W有
/W总
机械效率常用百分数表示，
小于100%，没有单位。
1、公式：
3、机械效率反映有用功在总功中所占的比例大小
2、机械效率总小于1
4、机械效率越高，有用功在总功中占的比例越大，机械对能量的利用率越高。
5、机械效率大小与省（费）力情况、功率大小无关.
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．
练习：判断下面说法是否正确：
做功多的机械，机械效率高。
2．做相同的总功时，有用功越多，机械效率
越高。
3．用不同的滑轮组，做的有用功相同时，机械
效率一定相同。
4．因为有用功总小于总功，所以机械效率
总小于100%
5．做的额外功一定时，总功越少，机械效率
越高。
6、机械效率高的机械省功。
①图中运砂的三种方法的有用功是什么？有什么特点？
②哪一种额外功最小
额外功最小
练习
1.用水桶从井中提水的时候，
所做的功哪部分是有用功，哪部
分是额外功？
答:
用水桶从井里提水，目的是把水提上来，所以提水的功是有用功，提桶的功是额外功.
2.如果桶掉到井里，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用功，
哪部分是额外功？
答:
从井里捞桶的目的是把桶捞
上来，所以提桶的功是有用功，
提起桶里带的水的功是额外功．
练习
1.某机械使用时，总功为400焦，有用功为100焦，则额外功为
焦，机械效率为
。
2.某机械使用时，有用功为700焦，机械效率为70％，则总功为
焦，额外功为
焦。
300
25%
1000
300
W总＝
W有
η
总结
1如图所示的滑轮组匀速提升物体．已知物重G=240牛，手的拉力F=100牛，手上升距离为30厘米,则有用功为多少焦耳 该滑轮组的机械效率为多少
G
已知:
G=240N;
F=100N;S=
30cm=0.3m
求:
W有;
η
解:由题h=
S=10cm
1
3
W有=Gh=240
N×0.1m=24J
W总=FS=100
N×0.3m=30J
η=
=
×100%=80%
W有
W总
24J
30J
F
如图：用40牛的拉力通过滑轮组将重100牛的物体匀速提起4米，
不计一切摩擦及绳重，问：
1、拉力做了多少功，有用功多少，额外功是多少？
2、此时滑轮组的机械效率是多少？
F
G
W额外功=W总-W有=480焦-400焦=80焦
=
X100%
=
86.7%
W有用功
W总功
=
X100%
400焦
480焦
解::WF=FS=40牛
4
3米=480焦
有用功:WG=Gh=100牛
4米=400焦
例2、如图让滑轮组水平放置,用F=50牛的拉力将重200牛的物体沿水平匀速运动了4米,物体在运动过程中所受的摩擦力f=120牛;求:
1.总功、有用功？
2.此时滑轮组的机械效率是多大？
F
G
解:总功:WF=FS=50牛
4
3米=600焦
有用功:Wf=f
h=120牛
4米=480焦
=
X100%=80%
W有用功
W总功
=
X100%
480焦
600焦
如图，用该滑轮组提起重为180牛顿的物体时，绳子自由端的拉力F=90牛顿，求滑轮组的机械效率。
有用功
W
=
G
h
如图：物体重２４００牛，拉力１０００牛，（匀速拉动），机械效率等于多少？
有用功
W
=
G
h
用滑轮组把720牛重的物体提起来做了６０００焦的总功，若滑轮组的机械效率是60%，求物体上升的高度是多少？
有用功
W
=
G
h
练习1：用右图的滑轮组将G=1200牛的重物匀速拉高1米，滑轮组的机械效率为８０％，则此过程中有用功等于多少？额外功等于多少？需要的拉力Ｆ为多大？
W有用=
G
h
2：如图所示，物体重1500牛，地面对物体的摩擦阻力是物重的0.4倍。某人用240牛的拉力F，在8秒内使物体沿水平地面匀速移动5米。求：
（1）力F所做的功
（2）人做的有用功
（3）滑轮组的机械效率
（4）人做功的总功率
G
F
W有用
=
f
s
课时训练P64
f
如图所示，用力
F
沿长为
L，高为
h
的光滑斜面把重为
G
的物体从
A
端匀速拉到
B
端。求
F
对物体所做的功。
A
B
F
斜面长是斜面高的几倍，则推力是物重的几分之一。
FL
=
Gh
所以
W
1=
W2
即
F
/
G
=
h
/
L
因为使用任何机械都不能省功
A
B
F
例1：若斜面光滑，L为6米，G为60牛，h
为2米，那么F为多少？拉力F做功多少？
例2：若斜面不光滑，
F为30牛，L为6米，G为60牛，h
为2米，那么拉力F做功多少？机械效率η为多少？摩擦力f为多少？
W有用
=
Gh
W总
=
Fs
例3：课时训练P65-5
活动２
测算滑轮组的机械效率
F
G
次数
物重
（G）（N）
轮重（G）（N）
拉力（F）（N）
拉力通过距离（s）（m）
重物上升高度（h）（m）
机械效率（η）
1
2
1
2
4
1
测钩码上升的高度（h）
测细绳自由端通过的距（s）
匀速竖直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
测钩码的重力（G）
同一滑轮组提升不同的物体，机械效率一样吗？
F1
G总
F2
G总
（f＝0）
不同滑轮组提升相同的物体，机械效率一样吗？
如何提高机械效率？
１.减小动滑轮自重来减少额外功
F
3.增加提升物体的重力来增加有用功
2、减小机械间的摩擦力来减少额外功
你希望机械效率大些还是小些？
影响滑轮组机械效率的因素有：
（１）摩擦
（２）机械自重（动滑轮的重力）
（３）所提的货物重
1、如图2所示的两个滑轮组，每个轮的质量都相等。用它们提升等重的物体时，作用在两个滑轮组上的动力分别为F1和F2，两个滑轮组的机械效率分别为η1和η2。若不计摩擦，则下列判断中正确的是（
）


A.一定是F1>F2

B.一定是F1

C.一定是η1>η2

D.一定是η1<η2



D

2、用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图3所示的a、b两个滑轮组，用其提起相同的重物G。如不计滑轮与轴的摩擦，则（
）


A.a滑轮组较省力，机械效率也较高


B.b滑轮组较省力，机械效率也较高


C.两滑轮组的省力程度不同，但机械效率相同


D.两滑轮组的省力程度不同，机械效率也不同
C

11、如图10所示，用一滑轮组拉着重8×104牛的汽车沿水平方向匀速移动，汽车所受的阻力为车重的0.03倍，此滑轮组的机械效率为80%。

（1）求拉力F为多少牛？

（2）若汽车移动的速度为0.2米/秒，1分钟内拉力F所做的功（滑轮和绳的自重不计，且绳足够长）。
知道一些机器的机械效率
起重机40%－50%
离心式水泵60%－80%
汽油机
22%－27%
柴油机28%－37%
电动机
80%－90%．
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%．
将南瓜搬上车顶,并计算出你所用的力的大小和所做的功的大小
方法1:直接提上
F=G=200牛
W=FS=G
h
=200牛
2米
=400焦
功的原理应用

S

F
F
G
方法2:利用功的原理:
F动S=G阻h
即:
F
4米=200牛
2米
F=100牛
南瓜重:200牛
车顶高:2米
木板长:4米
若木板平整光滑,则:
方法2:利用功的原理:
F动S=G阻h
解释以上现象:F1、F2哪个力大？为什么？
功的原理应用:搭块木板----做斜面

F2
F1
相同高度的斜面越长越省力
在不考虑摩擦的情况下：斜面长是高的几倍，则推力为物重的几分之一
功的原理应用:搭块木板----做斜面

S
h
f
G
若斜面是粗糙有摩擦的,怎样运用功的原理
动力F做的功:WF=F
S
摩擦阻力f做的功
Wf=f
S
重力G做的功:
WG=G
h
根据功的原理:
即:W动=W阻
F动S=f阻S+G
h
}
总功
}
额外功
}
有用功

有用功跟总功的比值叫做机械效率
W有用功
W总功
=
X100%
W总=W有+W额
完成下列习题
1、使用简单机械可以做到：
A
省功
B
省力且省功
C
省距离且省功
D
可以省力或者省距离,但不能省功
2、上山的公路往往是盘旋曲折的,其目的是为了
.
3、如图,将一物体沿光滑斜面从A匀速拉至C,所用的
拉力为F1,做功为W1;
B匀速拉至C,所用的拉力为F2,
做功为W2;
则F1
F2;W1
W2。
4、一个动滑轮将一个质量为50千克的物体匀速提高2米，若不计摩擦和滑轮的质量，则所用的拉力应为
牛，拉力所做的功等于
焦，滑轮克服阻力所做的功等于
焦。这说明了
。
5、如图把同一物体G分别沿着光滑的斜面AB，AC，AD从底端匀速拉到顶端，所做的功哪一个多？
若斜面不是光滑的，有摩擦存在，此时哪一个哪一个多？
A
B
C
D
A
B
C