沪粤版初中物理九年级上册11.3如何提高机械效率课件(共22张PPT)

(共22张PPT)
如何提高机械效率
教学目标
（1）能结合实际实例认识什么是有用功、额外功和总功。
（2）理解机械效率的概念，
你会选哪种方法呢？
W总=FS
W额外
W有用=Gh
什么是有用功、额外功、总功及关系
有用功：我们有需要、有价
值的功。记作：W有用
总功：动力所做的功。记作：W总
额外功：人们无利用价值，但又
不得不做的功。记作：W额外
试分析：W有用、W额外、W总
W有用：克服泥土重力所做的功。即：W有 用= G·h。
W额外：克服抓斗和机臂重力所做的功，还有克服摩擦力所做的功。
W总：挖掘机机臂动力所做的功
由于额外功存在，即W额外>0，所以W总>W有用
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。
事例 目的 有用功 额外功 总功
1、用桶从井中提水
2、水桶掉进井里 要把桶捞起来
3、用书包把书背上楼
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
=
= W总
+
= W总
+
= W总
+
1、有用功（W有用):
2、额外功( W额外):
3、总功( W总):
一、认识三种功：
通过一动滑轮用50 N的拉力提起重为80N的重物，使重物提高2m。
（1）拉力做多少功？
（2）克服物体重力做功多少？
W重力=Gh=80N×2m=160J
W拉力=Fs=50N×4m=200J
在滑轮组中： W总=Fs W有用=Gh
F
绳子自由端通过的距离s=2h=2×2m=4m
总功
有用功
解：
分析利用机械做功时的有用功、额外功、总功。
机械
功
F
钩码
沙
F
木箱
F
木块
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
f S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？
想想看
１、使用机械做功时，是有用功多些好，还是额外功多些好？
２、当你用水桶提水时，有两只大小相同的水桶可供选择，一只是轻质塑料桶，另一只是厚铁皮桶，你选择哪一只水桶？为什么？
有用功
轻质塑料水桶
二、什么是机械效率
★使用机械做功时，有用功占总功的份额越大越好。
机械效率：把有用功W有跟总功W总的比值。
表达式：
η= ———×100％
W有
W总
机械效率＝
有用功
总功
类比：及格率
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。
G
F
想一想：
Ｗ额外＞０，Ｗ总＞Ｗ有用　　所以η＜１
Ｗ额外＝０，Ｗ总＝Ｗ有用　　所以η＝１
（理想状态）
某台机器的机械效率是60%，是什么意思？
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。
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（ ）
×
×
×
×
√
√
1、通过一动滑轮用50 N的拉力提起重为80N的重物，使重物提高2m。
（1）拉力做多少功？
（2）克服物体重力做功多少？
W重力=Gh=80N×2m=160J
W拉力=Fs=50N×4m=200J
机械效率呢？
F
绳子自由端通过的距离s=2h=2×2m=4m
总功
有用功
解：
160J
200J
＝ X100%=80%
珠海拱北中学 赵兴华
2、一物体质量为18kg，其所受重力为 N．如图所示，小明用定滑轮将该物体在4s内匀速提高2m．所用拉力为200N．此过程中，小明做的有用功是____ J，定滑轮的机械效率是 ，(取g＝10N/kg)
180
360
90％
F物
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 =F s
=100N×4m
=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
一些机械的机械效率：
抽水机：60%－80%
柴油机： 28%－40%
起重机：40%－50%
滑轮组：50%－70%
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
G
F
.
减小额外
功的方法
增加有用功的方法：增加提升物重
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：
3、提高机械效率的方法：①减轻机械自重；②减小摩擦
③增加提升物重
练习：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)η= (5) G动=
G
F
.
答案: (1) W总= 240J;
(2) W有用= 180J;
(3) W额外= 60J;
(4) η = 75％;
(5) G动=60N。