10.5《机械效率》课件(共27张PPT)沪科版物理八年级下学期

(共27张PPT)
第五节 机械效率
第一课时
第十章 机械与人
老师家住在6楼，没有电梯，买了一袋大米，想要送回家。给大家如下的实验器材：足够长的绳子、一个滑轮。大家可以采用哪些方法将米送到六楼？
方法一：米的质量为5Kg，绳子的拉力为52N,每层楼高3m，求：克服大米重力做的功W1，人总共对外做的功W2，为了实现目的额外多做的功W3。
方法二：米的质量为5Kg，绳子自由端的拉力为55N,每层楼高3m，求：克服大米重力做的功W1，人总共对外做的功W2，为了实现目的额外多做的功W3。
方法三：米的质量为5Kg，绳子自由端的拉力为30N,每层楼高3m，求：克服大米重力做的功W1，人总共对外做的功W2，为了实现目的额外多做的功W3。
物理量 G/N h/m F/N s/m W1/J W2/J W3/J
1 50 15 52 15 750 780 30
2 50 15 55 15 750 825 75
3 50 15 30 30 750 900 150
实验证明，使用机械做功时，尽管它会给我们带来如省力、方便等有利因素，但是，由于机械本身的自重，以及摩擦等因素的影响，需要额外做一些功。
提升重物是目的，是有用功。
要达到目的，完成有用功，必须施加力 F 对滑轮做功，是总功。
１、有用功 ：对人们有用的功．(使用机械时，实现目的所做的功)W有=Gh(竖直)或Ｗ有＝FS物(或）=fS(水平)２、额外功 ：人们不需要但又不 得不做的功　Ｗ额（如摩擦做的功、机械自重做的功）３、总功 ：有用功与额外功的总和.(对机械所施加的动力所做的功)　Ｗ总＝W有＋Ｗ额或Ｗ总＝ＦＳ有用功、额外功、总功一物理量 G/N h/m F/N s/m W1 W2 W3
1 50 15 52 15 750 780 30
2 50 15 55 15 750 825 75
3 50 15 30 30 750 900 150
W有
W额
W总
在三中方法都可以使用的情况下，你会用哪一种呢？为什么？
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
目的：提水
提水所做的功是有用功;提水桶所做的功是额外功。
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
目的：捞桶
提水桶所做的功是有用功;提水所做的功是额外功。
“率”=有用量/总量，表示事物某一方面的优劣.
你知道生活中的“率”一词吗？
种子的发芽率
树的成活率
油烟净化率
工作效率
1.定义：有用功跟总功的比值叫做机械效率。
2.公式：
3.意义：
表示机械做功时，有用功在总功中所占的比例，是机械性能的重要指标。
4.因为 W有用 < W总，所以，η < 1。
机械效率
二
1.用百分数表示。总小于1，无单位。
注 意
2.物理意义：机械效率表示机械性能高低的物理量，机械效率越高，机械性能越好。
3.机械效率和功率的区别:
机械效率指有用功占总功的比值；功率表示做功的快慢。二者没有任何内在联系性。
例1、关于机械效率和功率，下说法正确的是：（ ）
A、机械效率总小于1；
B、单位时间里做功越多的机械，
机械效率越高；
C、做功越快的机械，机械效率越高；
D、省力越多的机械，机械效率越高。
A
W有/J W总/J W额/J η
750 780 30 96.2%
750 825 75 90.9%
750 900 150 83.3%
如何提高机械效率？
如何提高机械效率 ？
增加物重，增加有用功
改进机械的结构，减小机械自重
动滑轮太重，使滑轮组机械效率很低，换用较轻滑轮就可提高其机械效率。
减小机械间的摩擦
加强机械运动部位的润滑。
η＝ ×100%　　　　　　　　　　
W有
W有+W额
同一个机械机械效率也不是一成不变的
一些机械的机械效率
汽油机机械效率22%～27%
喷气发动机50%～60%
起重机机械效40%～50%
虽然我们用很多方法提高机械效率，但都不能达到100%，但是我们的皮带传动的机械效率是可以达到94%～98%
例2 用一个动滑轮，将200N的物体匀速提升2m，所用拉力F为120N，此动滑轮的机械效率是多少？
已知：G=200N，h=2m，F=120N，s=2h=4m
解：W有=Gh=200N×2m=400J
W总=Fs=120N×4m=480J
×100%= ×100%≈83.3%
η＝ 　　　　　　　　　
W有用
W总
400J
480J
为什么使用任何机械都要对外做额外功？你能知道吗？
因为有机械自重以及摩擦,只有理想机械才可以不做额外功。
例3： 用如图所示的滑轮组将重为300N的物体以0.1m/s的速度匀速向上提升10s。
（1）若不计动滑轮重、绳重和滑轮与轴间的摩擦，求人对绳的拉力F；
（2）实际中动滑轮重为40N，人的拉力做功400J，求滑轮组的机械效率以及克服绳重和摩擦所做的额外功。
答案：（1）150N；（2）75%，60J
例4： 用如图所示的滑轮组将重为200N的物体以提升一定高度，效率为80 %（不计绳重和滑轮与轴间的摩擦）。
（1）求动滑轮的重力；
（2）人重600牛，该人用该装置提升的最大物重。
答案：（1）50N；（2）1150N
W有用
W总
改进机械的结构，减小机械自重
减小机械间的摩擦
使用同一机械做功时，增大有用功
η＝ ×100%　　　　　　　　　　
机械效率
三种功介绍
有用功（W有）：W有=Gh
额外功（W额）
总 功（W总）：W总=Fs
机械效率公式：
提高机械效率的方法
小结
三
14400
24000
9600
1.一台起重机将重3600N的货物提升4m，如果该起重机的机械效率是60%，师则起重机做的有用功是 　 J，总功是 　　J，额外功是 　　 J。
2.用滑轮组将重400 N的物体提高3 m，已知滑轮组的机械效率是80％，则总功、额外功分别为( )
A.300 J、1 500 J B.1 500 J、300 J
C.1 200 J、1 500 J D.1 500 J、1 200 J
解析：把物体提高时，W有用＝Gh＝400 N×3 m＝1 200 J。W总＝W有用/η＝1 500 J，则额外功W额外＝W总－W有用＝1 500 J－1 200 J＝300 J。
B
3.有一深井水泵，它的电动机的功率是50kW，在2h内能从75m深的地方抽出200m3的水，求这台水泵的效率
分析：已知：P=50kW t=2h h=75m V=200m3
求：η
解：η=
= %
答：这台水泵的效率是41.7%。