粤沪版九年级物理上册 11.3 如何提高机械效率课件(共19张PPT)

(共19张PPT)
第十一章
机械功与机械能
11.3 如何提高机械效率
1、对哪些物体做了功？
2、哪一部分功是有用的功？
3、哪一部分功是我们不需要额外做的功？
一、什么是有用功与额外功
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 = G·h
G
F
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。
活动
（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 = G·h。
额外功（无用功）：克服抓斗和机械臂重力所做的功，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。
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):
分析利用机械做功时的有用功、额外功、总功
①有没有一种简单机械只做有用功，不做额外功？
②使用不同的简单机械做功，完成相同的有用功时，所做的总功是否相同？这说明什么？
③额外功在总功中占的比例越多越好，还是越少越好？
一定的总功中，额外功少,有用功占的分量多还是少
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
总功
机械效率：有用功跟总功的比值
理解：a:η常用百分数表示；
b: η小于100%；
c: η没有单位。
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。
测算滑轮组的机械效率
F
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
G
活动
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=80 N×2 m=160 J
W拉力=Fs=50 N×4 m=200 J
机械效率呢？
F
绳子自由端通过的距离s=2h=2×2 m=4 m
总功
有用功
解：
＝80%
例2 某人用F=100 N的力把木箱从斜面底端沿斜面推到2 m高处，斜面长4 m，如图所示。这个人做了多少功？
2 m
F=100 N
4 m
解： W =F s
=100N×4m
=400J
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？
机械效率的影响因素
(1)同一滑轮组，机械效率的高低与提起物体的重力有关；
(2)当提起的重物相同时，不同滑轮组的机械效率与滑轮重有关。
提高机械效率的途径
（1）同一滑轮组，增加所挂重物,
（2）不同的滑轮组，尽量用简单滑轮。
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%
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
＝
η<1。
课堂小结
三功的关系
1.关于机械效率正确的是（ ）
　　A.有用功和额外功的和为总功，所以有用功总是小于总功
B.有用功越大，机械效率越高
C.有用功在总功里占的比例越大，机械效率越高
D.额外功越多，机械效率越低
A C
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
达标练习
3.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= 240 J;
(2) W有用= 180 J;
(3) W额外= 60 J;
(4) η = 75％;
(5) G动=60 N。