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三 机械效率
知 识 回 顾
1、什么是功?功包含的两个必要因素是什么
2、功的计算式是什么?
如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向移动了一段距离,我们就说这个力做了功.
W = F s
一、作用在物体上的力。
二、在力的方向上移动的距离。
想一想:你会采用哪种方法?
1
2
3
1
2
3
对桶做功
克服自身重力做功
对沙子做功
对桶做功
对滑轮做功
对沙子做功
对口袋做功
对滑轮做功
三种情况个做了哪些功?目的是什么?
有用功 :
额外功 :
总 功 :
一、有用功、额外功、总功
使用机械时对人们有用的功
人们不需要但又不 得不做的功
有用功与额外功的总和,即
W总=W有+W额
请计算出有用功、额外功和总功分别是多少?
1
2
3
1
2
3
对沙子做功
对桶做功
克服重力做功
对沙子做功
对桶做功
对滑轮做功
对沙子做功
对口袋做功
对滑轮做功
600J
2520J
600J
180J
600J
90J
请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。
3120J
780J
690J
1
2
3
1
2
3
对沙子做功
对桶做功
克服重力做功
对沙子做功
对桶做功
对滑轮做功
对沙子做功
对桶做功
对滑轮做功
600J
2520J
600J
180J
600J
90J
3120J
780J
690J
19%
76%
86%
二、 机 械 效 率
1.定义:有用功与总功的比值叫机械效率.
2.表达式:
没有!因为始终存在额外功,导致有用功总小于总功,所以
机械效率总小于1
分组讨论:
有没有机械效率为100%的机械?为什么?
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( )
√
√
×
×
×
×
×
一台起重机将重3600N的货物提高4m。如果额外功是9600J,起重机做的有用功是多少?总功是多少?机械效率是多少?起重机在哪些方面消耗了额外功?
解:
起重机提高物体的力等于物体的重力
F=G=3600N
起重机提升重物所做的有用功
W有=Fh=Gh
=3600N×4m=14400J=1.44×104J
起重机做的总功
W总=W有+W额
=14400J+9600J=2.4×104J
因此,起重机的机械效率
=60%
练习1、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
.
*
滑轮组:50%~70%
起重机:40%~50%
一些机械的机械效率
*
抽水机:60%~80%
柴油机: 28%~40%
如何提高机械效率
1.减小机械自重
例如:动滑轮太重,使二动二定滑轮组机械效率很低,换用较轻滑轮就可提高其机械效率。
3.减小机械间的摩擦力。
2.增大提升的货物重量
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: