第十二章 机械效率 复习课件（共22张PPT）

(共22张PPT)
第十二章 机械效率复习
1. 能说出什么是有用功、额外功和总功
2 . 能说出什么是机械效率，知道机械效率是表示机械性能的重要指标
3 .会用机械效率公式进行简单的计算
4 .会测量滑轮组的机械效率，能说出影响滑轮组机械效率的因素
5 . 了解一些实际机械的机械效率，能说出提高机械效率的意义和方法
◆本节课的学习目标
初中物理
初中物理
一问想
不使用机械直接提升物体做的功， 与使用机械提升
物体做功相同吗？
三种功
概念
有用功
直接对物体所做的功（为达目的而必须要做的功）
额外功
克服机械自重和摩擦做的功（ 人们不需要而又不得不做的功）
总功
利用机械所做的功（有用功与额外功的总和）
G/N h/m W直/J F/N s/m
W机/J
2 0.1 0.2 1.2 0.2
0.24
初中物理
实验
0.04J
简单机械 做功目的 有用功(W有) 总功(W总)
额外功(W额)
滑轮组(甲) 提升物体 Gh Fs
Fs－Gh（忽略摩擦G动h）
滑轮组(乙) 平移物体 F阻 s1 Fs2
Fs2－F阻s1
初中物理
三种功
如图甲和乙， 滑轮组不同用法时三种功的计算：
F s
F, s2
F阻 ,
G h
s1
,
,
总功都大于有用功；
使用任何机械都不省功。
初中物理
在使用机械工作时， 有用功在总功中所占份额越多越好。
它反映了机械的 一种性能， 物理学中用机械效率来表示。
初中物理
机械效率 定义
有用功跟总功的比值， 用符号η表示 。
公式
h = W有
总
说明
机械效率是 一 个比值， 通常用百分数表示； 机械效率没有
单位； 由于有用功总小于总功, 所以机械效率总小于1
初中物理
机械效率
W
练： 起重机把质量为0.5 t 的重物匀速提升了3 m， 而它的电动机所做
的功是3.4×104 J， 起重机的机械效率是多少？ g 取10 N/kg。
解： G = mg= 0.5×103 kg×10 N/kg=5×103 N
W有= Gh = 5×103 N×3 m = 1.5×104 J
W总= 3.4×104 J
h = = = 44%
总
有
W
W
这台起重机的机械效率为44%。
练一练
初中物理
实验名称
测量动滑轮的机械效率
实验原理
W有 Gh
h = =
W Fs
测量工具
弹簧测力计 、 刻度尺
测量量
物体重力G 、 物体上升高度h、
绳子自由端拉力F、 绳子自由端移动的距离s
注意事项
使弹簧测力计 竖直向上 、 匀速（缓慢） 提升
初中物理
测量机械效率
F
F
总
分析表中数据可知：
（ 1 ） 这个动滑轮提升1N 、 2N 、 3N重物时的机械效率分别是83.3% 、87%、
88.2%；
（2 ） 动滑轮重一 定（ 同一个动滑轮） 时， 提升的物体越重， 机械效率越高。
初中物理
实验
实验1： 保持动滑轮重 一 定（ 同 一 个动滑轮）， 改变提升的钩码重。
G/N h/m F/N s/m W有/J W总/J
η
1 0.1 0.6 0.2 0.1 0. 12
83.3%
2 0.1 1. 15 0.2 0.2 0.23
87%
3 0.1 1.7 0.2 0.3 0.34
88.2%
r
初中物理
实验
实验2： 改变动滑轮重(换不同动滑轮）， 改变提升的钩码重。
G/N h/m F/N s/m W有/J W总/J
η
1 0.1 0.8 0.2 0.1 0. 16
62.5%
2 0.1 1.35 0.2 0.2 0.27
74. 1%
3 0.1 1.85 0.2 0.3 0.37
81. 1%
74. 1% 、81. 1%；
（2 ） 动滑轮重一 定（ 同一个动滑轮） 时， 提升的物体越重， 机械效率越高。
分析表中数据可知：
（ 1 ） 这个动滑轮提升1N 、 2N 、 3N重物时的机械效率分别是62.5%、
r
G/N h/m F/N s/m W有/J W总/J
η
1 0.1 0.6 0.2 0.1 0. 12
83.3%
2 0.1 1. 15 0.2 0.2 0.23
87%
3 0.1 1.7 0.2 0.3 0.34
88.2%
G/N h/m F/N s/m W有/J W总/J
η
1 0.1 0.8 0.2 0.1 0. 16
62.5%
2 0.1 1.35 0.2 0.2 0.27
74. 1%
3 0.1 1.85 0.2 0.3 0.37
81. 1%
分析表中数据可知：
用不同的动滑轮提升相同的重物时， 动滑轮越轻， 机械效率越高。
进 一 步分析比较实验1和实验2的数据：
初中物理
分析比较
G动=0.6N （金属）
G动=0.2N （塑料）
r
r
②
综上分析可知影响滑轮组机械效率的因素：
（ 1 ） 提升的物重；
（2 ） 动滑轮自重 、 绳子重和轮与轴间的摩擦。
在忽略摩擦的情况下， 通过公式分析影响机械效率的因素：
W有 Gh Gh G G G 1
h = W总 = Fs = Fnh = Fn = G+G动 × n = G+G动 = 1+ G动 n G
机械效率η与物体上升高度h无关、 与绳子股数n无关。
初中物理
一 些机械的效率范围
（ 1） 蒸汽机的机械效率 一般为 6％ 到 15%
（2） 汽油机的机械效率 一般为 20％ 到 30%
（3） 柴油机的机械效率 一般为 30％ 到 45%
（4）起重机的机械效率 一般为 40％ 到 50%
（5） 空气喷气发动机的机械效率 一般为 50％~60%
提高机械效率的意义：
> 节能减排
> 提高经济效益
初中物理
提高机械效率的 一般方法：
> 改进结构， 使机械更合理 、 更轻巧
> 经常保养， 使机械处于良好的运行状态
初中物理
初中物理
练一练
练习1： 用如图所示装置将地面上 一 个重为3×104N的重物A匀速吊到3m的
高处， 滑轮组钢索自由端的拉力为1×104N， 忽略钢索重力和摩擦 。 求：
（ 1） 提升过程滑轮组的机械效率是多少？
（2） 若用此装置提升2×104N的重物B时， 它的机械效率是多少？
解：（1）hA = =
总A
有A
W
W
GAh FAnh
1 104 N 4
GAh
A
3 104 N
GA
A
= 75%
F n
F s
=
=
=
初中物理
（2 ） 若用此装置提升2×104N的重物B时， 它的机械效率是多少？
或者
hB = = G = 2 1 04 N =66.7%
动
B
1
N
N
1
04
2
B
B
总
有
W
W
hB = = = = = 7. 4 = 66.7%
N
4N
03
10
1

5
2
n
B
FB
G
nh
Bh
FB
G
FB
GB
B
B
总
有
W
W
FB = GB G动 = = 7.5 103 N
n
+
G动 = nFA－GA =4 1 104 N－3 104 N=1 104 N
初中物理
练习2： 在斜面上拉 一 个重4 N的物体到高处， 如下图所示， 沿斜面向上
的拉力为1.8 N， 斜面长1 m 、 高0.3 m 。 把重物直接提升h 所做的功作为有 用功， 求拉力所做的总功 、 有用功 、 额外功 、 这个斜面的机械效率及物 体与斜面间的摩擦力分别为多大？
解： W总=Fs= 1.8N×1m= 1.8J W有=Gh=4N×0.3m= 1.2J
W额= W总 － W有= 1.8J－ 1.2J=0.6J
：W额 = F摩s \F摩 = W额 = 0.6J = 0.6N
h = = = 66.7%
8J
2J
.
.
1
1
总
有
W
W
s 1m
初中物理
练习3． 下图为测量滑轮组机械效率的实验装置， 钩码总重6 N。
（ 1 ） 实验时要竖直向上匀速或缓慢拉动弹簧测力计， 由图可知拉力大
小为 2.4 N， 若钩码上升的高度为8cm， 则弹簧测力计向上移 动 24 cm， 该滑轮组的机械效率为 83.3% ；
（2 ） 若仅增加钩码的个数， 该滑轮组的机械效率将 增 大 （选填： “增大 ”“ 减小 ” 或“ 不变 ”）；
（3 ） 生活中利用滑轮组提升重物时， 提高其机械效率的
方法有哪些？ （ 写出 一种即可）。
动滑轮轮轴处加润滑油, 以减小轮轴处的摩擦等；
尽可能用重力小 一 些的动滑轮；
在条件允许的情况下， 增大提升物体的重力。
机械效率
提高机械效率的意义和方法
影响机械效率的因素
课 堂 小 结
测量动滑轮的机械效率
初中物理
三种功
请你完成课后作业的对应内容
课 后 作 业
初中物理