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26张PPT)

(共26张PPT)
如何提高机械效率
功的原理是什么？
使用任何机械都不省功。
什么是功？功的两要素是什么？
作用在物体上的力，使物体在力的方向上通过一段距离，就说这个力对物体做了机械功，简称做了功。
功的两个必要因素：作用在物体上的力，物体在力的方向上通过一段距离
温故知新
用手直接对沙子做功与手对机械做功相等吗？
克服沙子重力G木做功
克服沙子重力G木做功
克服动滑轮重力G轮做功
克服轮与绳的摩擦力f做功
要提升G，同时必须将动滑轮也提升。这时要克服滑轮重力和摩擦而额外做功，否则你不能完成任务。这种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
1、有用功：把完成某项任务时对人们有用且必须做的功（人们需要的，有价值的功）
2、额外功：把完成某项任务时不需要但又不得不做的功（无价值的功）
3、总功：把完成某项任务时动力所做的功
（付出的总功）
W总＝W有＋W额
克服被提升物体的重力G所做的功
W有＝Gh
A、克服动滑轮的重力G动所做的功
B、克服轮轴间的摩擦所做的功
C、克服绳重所做的功
W额＝G动 h
W总＝Fs
1.在用水桶提水时，对谁做的是有用功？对谁做的是额外功？总功又是什么？
2.在把水中的桶打捞上来时，对谁做的是有用功？对谁做的是额外功？总功又是什么？
有用功要具体问题具体分析，由做功目的决定。
G
F
h
A
C
B
L
FL
W总=
W有
=Ｇh
理想状态下：当斜面光滑（不计摩擦阻力时）
W额=0
斜面三功
使用斜面可以省力.但不省功
实际的斜面往往是粗糙的，存在着摩擦
F
h
L
f
FL
W总=
W有
=Ｇh
所以：
FL =Ｇh+fL
W额=fL
因为：
实际的滑轮组的动滑轮有重力
FS
W总=
W有
=Ｇh
所以：
W额=G动h
因为：
　　图b：挖掘、搬运泥土所做的功是有用功；克服机械自重及摩擦力所做的功是额外功。
说说看：1、有用功多好还是额外功多好？
　　　　2、哪些因素导致我们必须做额外功？
请算出有用功,额外功 总功分别是多少？
砂子重100N 人重400N 桶重20N 地面到三楼高6 m
人提沙子做功
1对砂做功
2对桶做功
600J
3克服自重 做功
总功3120J
额外功2520J
120J
2400J
有用功600J
砂子重100N 桶重20N 地面到三楼高6 m
人拉滑轮做功
1对砂子做功
600J
2对桶做功
有用功600J
总功720J
额外功120J
120J
砂子重100N 桶重20N 动滑轮重10N 地面到三楼高6 m
人拉滑轮做功
1对砂子 做功
600J
2对桶做功
3对动滑轮做功
有用功600J
额外功180J
总功780J
60J
120J
砂子重100N 动滑轮重10N 口袋重5N 地面到三楼高6 m
人拉滑轮做功
1对砂子做功
2对口袋做功
3对动滑轮做功
600J
有用功600J
额外功90J
总功690J
30J
60J
请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。
1 2 3
有用功（J）
额外功（J）
总功（J）
有用功与总功比值
600
600
600
2520
3120
180
780
90
690
19.2％
76.9％
87.0％
用哪种方法好？
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。
友情提醒：正确理解机械效率，关键是明确三种功
２、表达式：
η= ———×100％
W有
W总
二、什么是机械效率
1.机械效率是表征机械性能的重要指标.
那么机械效率高或低的意义是什么
有用功占总功的比例高或低.
2.、任何机械的机械效率总小于1。即η<1
请你判断：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．机械效率越高，越省力（ ）
√
√
×
×
×
×
×
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
讨论：
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？
活动2：测算滑轮组的机械效率
　　 （1）、组装成如图所示的一个滑轮组，用它来提升重物G。所需器材是：
　　　动滑轮、定滑轮各2个，铁架台、测力计、刻度尺、细线、重物（钩码）。
G
　　 （2）、测算滑轮组工作时的机械效率需要测量哪些物理量？
　　　①重物G的重量；②重物G上升的高度；
　　　③拉力F的大小；④拉力移动的距离。
1、制定计划与设计实验：
2、进行实验与收集证据。
（1）、组装滑轮组
（2）、测物重G
（3）、测拉力F——利用滑轮组、弹簧测力计提起重物，注意要匀速提起，并观察测力计的示数，即 测出了拉力的大小。
（4）、测距离h——同时要有同学测出重物上升的距离。
（5）、把测得的三个数据填入表格，并计算有用功和总功。
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
钩码上升的高度（h）
细绳自由端通过的距离（s）
匀速拉动弹簧测力计使钩码升高到某一位置处，从弹簧测力计读出拉力F的数值。
实验次数 物体重量G/N 提升高度h/m 拉力F/N 拉力移动的距离s/m
1
2
数据记录：
3、分析与论证。
这个滑轮组提升重物时的机械效率是90%。
有用功
W有/J
机械效率η
总功
W总/J
18
0.5
9
5
2
10
90%
当改变物重时，用同一滑轮组提不同重物时
的机械效率是不同的，且重物越重其机械效率越
高。原因是克服动滑轮重力及摩擦力基本不变，而有用功占总功的比例越高。
提高滑轮组机械效率的措施：
（1）提高所提重物的重力；
（2）尽量减轻动滑轮的重力；
（3）减小各种摩擦。
4、评估：