沪粤版物理九年级上册 11.3 如何提高机械效率　课件(共28张PPT)

(共28张PPT)
11.3如何提高机械效率
想一想：翰林华府小区一户住宅正在装修中，现在需把1000 kg的砂子运到6 m高的楼上。想想看，下面两种方法哪种更好？ 为什么？
思考： 提升物体的过程中动力（人）对哪些物体做了功？
①
3克服自重做功
1对砂子做功
2对桶做功
②
1对砂子做功
2对桶做功
③
1对砂子做功
2对桶做功
3对动滑轮做功
④
1对砂子做功
2对口袋做功
3对动滑轮做功
问题1：哪些功起到了积极作用，即达到了我们做功的目的？
对重物（沙子）做的功。
有用功：
满足我们做功的目的，对我们有价值的功.
计作：W有用
问题2：哪些功对我们没有价值，但又不得不做的功？
1..桶、动滑轮、口袋等也随重物一起上升，也提升了它们. 克服这些重力做的功
2.此外，机械运转时都有摩擦克服机械的摩擦做的功
额外功：
对我们既无利用价值而又不得不做的功
计作：W额外
有用功：满足我们做功的目的，对我们有价值的功
计作：W有用
总 功:有用功加额外功.
计作：W总
额外功:对我们既无利用价值而又不得不做的功
计作：W额外
W总=W有+W额
三 功
1、用水桶从井中提水时，所做的有用功是
，额外功是 ，总功是 ；
如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来
的桶里带了一些水，有用功是 ，
额外功是 ，
总功是 。
对水做的功
对桶做的功
拉力所做的功
对桶做的功
对水做的功
拉力所做的功
知识反馈2
算一算：算出有用功,额外功 总功分别是多少？
砂子重100N 桶重20N 人重400N
地面到三楼高6 m
对砂做功
对桶做功
克服自重 做功
总功
600J
120J
2400J
=2520J
=3120J
有用功:
额外功:
砂子重100N 桶重20N
地面到三楼高6 m
有用功:
额外功:
总功:
对砂子做功
对桶做功
人拉滑轮做功
600J
120J
720J
砂子重100N 桶重20N 动滑轮重10N
地面到三楼高6 m
有用功:
额外功:
总功:
对砂子做功
600J
对桶做功
对动滑轮做功
120J
60J
780J
人拉滑轮做功
=180J
砂子重100N 动滑轮重10N 口袋重5N
地面到三楼高6 m
有用功:
对砂子做功
600J
额外功:
对口袋做功
30J
对动滑轮做功
60J
总功:
人拉滑轮做功
690J
=90J
想一想：你希望额外功多些还是少些呢？
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。
2.公式η＝　　 ×100%　　　　　×100%　　
Ｗ有用
Ｗ总
Ｗ有用
Ｗ有用＋Ｗ额外
＝
3.单位
4.讨论：为什么 η<1
Ｗ额外＞０，Ｗ总＞Ｗ有用　　所以η＜１
起重机的机械效率是60%，是什么意思？
知识反馈1
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．
经典例题
例1. 起重机把质量为0.6t的重物匀速提升3m，而它的电动机所作的功是3.4×104J,起重机的机械效率是多少？
1、关于机械效率，以下说法正确的是：( )
D、有用功越多，机械效率越高。
C、做功越多的机械，机械效率越高；
B、单位时间里做功越多的机械，机械效率越高；
A、机械效率总小于1；
机动练习
A
2、某机械的机械效率是75%，这说明：（ ）
D、额外功占总功的3/4。
C、总功是有用功的3倍；
B、有用功是额外功的3倍；
A、总功是额外功的3倍；
机动练习
B
1．因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于1( )
2．做的额外功一定时，总功越少，
机械效率越高( )
3．有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高( )
4.械效率高的机械有用功与总功比值大( )
3.判断正误：
机动练习
√
×
√
√
G
F
要提升G，同时必须将动滑轮也提升。嘿，你要克服本滑轮重力和摩擦而额外做功，否则你不能完成任务。该功无利用价值而又不得不做，是额外功。
提升G是目的，有利用价值，是有用功
W有用=Gh
要实现目的，完成有用功,必须施加动力F对机械做功，是总功
W总=F.S
滑轮组的三种功求法
例2.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
已知: G=240N; F=100N;s = 30cm = 0.3m
求: W有 = ; η=
W有用=Gh=240 N×0.1m=24J
W总=Fs=100 N×0.3m=30J
F
G
经典例题
解:由图知
答：有用功为24J，该滑轮组的机械效率为80%。
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？根据 ，主要测量物重G、物体升高的高度h、拉力的大小F、绳子自由端移动的距离S。
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：
活动2
测算滑轮组的机械效率
0.98
1.96
0.1
0.1
0.37
0.62
0.4
0.38
0.1
0.2
0.15
0.24
66.7
83.3
如何提高机械效率
使用机械做功时，
（1）机械自身重
（2) 摩擦的存在
额外功不可避免
如何提高滑轮组的机械效率
1、减小动滑轮重、绳重以及摩擦
　　例如：动滑轮太重，换用较轻滑轮就可提高其机械效率。
2、增加物重。
　　例如：增加钩码重力就可提高其机械效率。
某实验小组在“测滑轮组的机械效率”的实验中得到的数据如表所示，第1、2、3次实验装置如图中的甲、乙、丙所示。
（1）、请计算出后两次的机械效率，并填入表格中；
(2)、比较1、2两次实验，可得的结论：_______________________________________
(3)、比较2、3两次实验，可得的结论：_______________________________________
次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 测力计的示数F/N 测力计移动距离s/m 机械效率η /％
1 2 0.1 0.9 0.3 74.1
2 4 0.1 1.6 0.3
3 4 0.1 1.1 0.5
同一滑轮组，提起的物重越重，滑轮组的机械效率越高
不同的滑轮组机械效率不同，且在物重相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低
83.3
72.7
练习
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（η）
公 式：η＝　　　　　　　　　　
Ｗ有用
Ｗ总
Ｗ有用
Ｗ有用＋Ｗ额外
×＝
三功的关系
η<1.