机械效率课件

课件52张PPT。 第五节、机械效率第一课时功的原理：使用任何机械都不省功。(但可省力或省距离)[使用机械做的功等于人们不用机械所做的功。W1=W2]这是理想机械。实际情况，使用机械做的功大于人们不用机械所做的功(W2>W1)。[多做了克服机械重力与摩擦力的功。]知识回顾：你会选哪种方法呢？?想想议议123123对沙子做功对桶做功克服人的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请计算出三种方式对人、桶、沙、滑轮、口袋做功分别是多少？123123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袋做功对滑轮做功600J2520J600J180J600J90J请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。3120J780J690J123123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600J2520J600J180J600J90J3120J780J690J19%76%86%机械的三种功要提升G，同时必须将本滑轮也提升。这时要克服滑轮重力和摩擦而额外做功，否则你不能完成任务。本功无利用价值而又不得不做，是额外功。提升重物G是目的，有利用价值，是有用功要实现目的，完成有用功,必须施加动力F对滑轮做功，是总功有用功 ：使用机械时对人们有用的功额外功 ：人们不需要但又不 得不做的功总功 　：有用功与额外功的总和，即

W总=W有+W额一、有用功、额外功、总功人们直接用手做的功。克服动滑轮的重力、斜面的摩擦力所做的功。人们使用机械所做的功。1)有用功：W有=Gh（有利用价值）2)额外功：W额=G动h（没有利用价值，但是有意义）3)总功：W总=FS
W总=W有+W额思考：有用功在总功中占的越多越好，还是越少越好？答：越多越好。所以这里就存在一个效率问题。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？=GhFS=GFnS=nh×100﹪×100﹪×100﹪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（ ）√√×××××上面两小题分别没有限制什么条件？小结：机械效率的高低与是否省力、做功快慢无关算一算：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？起重机的动滑轮的重力和绳子的摩擦力消耗了额外功。解：起重机提高物体的力等于物体的重力G=3600N起重机提升重物所做的有用功W有=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η=W有/W总
= 1.44×104J/2.4×104J=60%
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：×100﹪有用功、总功、额外功的含义及各自的计算式.
A.有用功(W有) 指机械克服有用阻力所做的功(对我们有利用价值的功).求有用功W有,要看使用机械的目的.
① 对于竖直方向上提升重物,目的是克服重力做功,故 W有＝Gh；
② 对于水平方向匀速拉(推)物体,目的是克服摩擦阻力做功,故 W有＝f阻s物.
B.总功 (W总) 指动力对机械所做的功.其表达式为:W总＝Fs.(F为直接作用在机械上的力)
C.额外功(W额) 指机械克服额外阻力(对我们无用但不得不做的)所做的功.对于只计滑轮的重而言 W额＝G动h.综上机械效率的计算公式：有用功： W有=Gh=fs (f摩擦力)总功： W总=FS W总=W有+W额额外功： W额=G动h机械效率：η=W有/W总=Gh/FS=G/FnS=nhV拉=nV物(n表示连接动滑轮绳子的段数)滑轮组动滑轮定滑轮×100﹪9.机械效率越高，表示( )
A.做的功越多
B.做的有用功越多
C.越省力
D.有用功与总功的比值越大D1.用滑轮组将一个重为5N的物体匀速提升10 cm，由下图可知，绳端受到的拉力F为_______N，绳端移动的距离s为_______cm，滑轮组的机械效率η为_______．
23083.3％10、用如图所示的滑轮组将重10N的物体匀速提升0．1m，所用时间为２s，作用在绳子末端的拉力F为６Ｎ（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦），下列计算结果正确的是：（　　　）
Ａ．所做的有用功为1.2Ｊ。
Ｂ．动滑轮自重０.２Ｎ。
Ｃ．拉力Ｆ做功的功率为０.３Ｗ。
Ｄ．该滑轮组的机械效率为８３.３％。
在参加地震救援的行动中，人们急需大量的大型机械。使用大型机械主要是因为 ( )
A．大型机械的机械效率高 B．大型机械的功率大
C．大型机械都是省力杠杆 D．大型机械的惯性大DA第二课时三、测滑轮组的机械效率：测量工具：使用器材：所需测量的物理量：设计表格：实验中注意的事项：弹簧测力计、刻度尺。滑轮、细绳、铁架台。钩码(物体)的重力[G]拉力(F)、拉力通过的距离(S)物体上升的高度（h）要竖直匀速拉动(作匀速直线运动)测量油轮组的机械效率实验小结：影响滑轮组机械效率的因素？ 动滑轮的重力(个数)、物体的重力、、绳重、绳子与滑轮的摩擦力。提高滑轮组机械效率的方法？ 增加物重(G物)、减少动滑轮的重力(G动 )[或动滑轮的个数]、减少绳重、涂润滑油减小摩擦。为什么同一滑轮组工作时额外功不变？ 因为滑轮组的动滑轮的重力不变，摩擦力基本不变。为什么滑轮组的机械效率总小于1？多做了额外功，总功大于有用功。机械效率的高低能够反映什么问题？ 是反映有用功与总功的比值大小。反映有用功占总功的多少、总功转化为有用功的效率或额外功占总功的多少。机械效率不能反映做功的多少(w)、不能反映做功的快慢(p)、 不计摩擦力，只克服动滑轮重力做额外功，滑轮组的额外功不变。计算动滑轮重的方法有：1、先求出同一滑轮组的额外功，再根据
W额＝G动h,求出G动2、匀速拉动滑轮组时，根据F=（G+G动）/n可变形成G动＝nF－G2. 在测定滑轮组机械效率的实验中，现给出下列器材
A. 铁架台 B. 钩码 C. 天平 D. 定滑轮和动滑轮若干
E. 长约2m的细绳
以上器材中，属于多余的器材是 ，所缺少的两
件主要器材是 和 。C刻度尺弹簧测力计3. 用同一滑轮组提起的物体越重，该滑轮组的效率就越
高，是因为（ ） 提起的物体越重，做的有用功越多
B. 提起的物体越重，做的额外功越少
提起的物体越重，做的总功越多
D. 提起的物体越重，做的总功越少AC同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时提出了下列假设：　　（1）滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关　 　　（2）滑轮组机械效率高低可能与被物重有关　　（3）滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关　　（4）滑轮组机械效率高低可能与承重绳子段数有关　(正确的是)√√××4. 某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的
数据如下表所示，装置如图所示（1）通过表中数据可分析出实验1是
用 图做的实验，实验2是用 图
做的实验。甲乙（2）通过实验1和实验2的数据分析得
出结论：使用不同的滑轮组，提升相
同的重物时，动滑轮的个数越多，滑
轮组的机械效率 。（3）比较实验1和实验3可得出结论：
使用同一滑轮组， ，可
以提高滑轮组的机械效率。越低增加物重（1）实验时，必须 向上提起弹簧测力计。匀速（2）某同学用图中的滑轮组做实验，记录的两组数据
如上表，其中序号为 的一组有错误。为什么？2（3）要想提 高此滑轮组的机械效率可采用（ ）增加钩码的个数
B. 增加动滑轮的个数
C. 减小钩码上升的 高度
D. 减少定滑轮的个数AD，4．图26为测量滑轮组机械效率的实验装置，每个钩码重1N。
⑴ 实验时要竖直向上　　　拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为　　　N。若弹簧测力计向上移动15cm，则钩码上升的高度为　　　cm，该滑轮组的机械效率为　　　。
⑵ 若仅增加钩码的个数，该滑轮组的机械效率将　　　。（选填：“增大”、“减小”或“不变”）匀速增大1.2583.3％5．在探究滑轮组机械效率与物理重关系的实验中，用同一滑轮组装置做了三次实验，测量的有关数据如下表所示。
(g取10N/kg)55.6％0.30.112．用如图5所示的机械拉着重500N的物体在水平地面上匀速运动，物体受到的摩擦力为120N，绳子末端的水平拉力为50N，则滑轮组的机械效率为　　　;若物体运动的速度为0.2m/s，则10s内拉力做的功是　　　J.80％300如图所示，A物体重G=100N，某同学用F=30N匀速拉物体A，A物体以2m/s的速度匀速前进了2s。滑轮组的机械效率是80％。
求：(1)A物体受到阻力(f)。 (2)同学F力的功率(P)
(3)滑轮组的额外功(W额)F如图所示，某同学用一个动滑轮匀速提起一袋质量为18kg的面粉，所用的拉力为100N，则动滑轮的机械效率为 。若用此动滑轮匀速提起一袋质量为25kg大米，当拉绳子的速度 m/s时，拉力的功率为54W。（取g=10N/kg,绳重与摩擦不计）解：G=mg=18kg×10N/kg=180N=W有W总=GFn=180N2×100N=90﹪G动=2F－G=2×100N－180N=20NG粉=mg=25kg×10N/kg=250N2F=G动+G粉 F=135NP=FV V=P/F=54w/135N=0.4m/S90﹪0.41. 某人用手将一物体竖直举高2m和用机械效率为80％的斜面将它升高2 m．比较两种情况
（ ）
A．用手举高时做功多
B．用斜面升高时做功多
C．两种情况做功一样多
D．两种情况都不做功B如图14-10所示，煤矿工人用200 N的水平拉力，抓紧绳子的一端，沿水平地面匀速向右运动，在10 s内将矿井里质量为32 kg的物体提升4 m．根据题给条件，请你计算出与本题相关的五个物理量．（g取10 N/kg）
四、探究：斜面的机械效率1、提出猜想：斜面的机械效率可能和 有关。2、参考器材：长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺3、探究过程：⑴组装器材⑵进行实验 斜面的坡度⑶分析数据，得到结论4、探究斜面机械效率的实验原理：η=Gh/(Gh+fL)由公式进一步推导可得：斜面机械效率：⑴实验装置：FSh⑵实验过程：①测量小木块的重量，记录数据； ③改变斜面的倾斜程度，重复步骤②。 ②把小木块用弹簧秤沿斜面匀速向上拉；分别记录拉力F、木块沿斜面移动的距离S、木块上升的高度h。
⑶注意事项：①要匀速拉动物体。②拉力要与斜面平行。③及时记录数据。4、记录表格：（某同学三次实验记录数据，请计算）斜面越陡，越不省力，机械效率越高。6N0.1m2N0.8m0.6J1.6J37.5％6N0.1m3N0.4m0.6J1.2J6N0.1m5N0.2m0.6J1.0J50％60％结论：小结：影响斜面机械效率的主要因素？斜面坡角度如图14-9所示实验装置，斜面长2m，高0.5m，秒表每格1 s．重为1 N的小车在沿斜面方向、大小是0.3 N的拉力F作用下，从底端匀速到达顶端．秒表变化如图（指针转动未超过一周．
求：
①拉力所做的功；
②拉力的功率；
③斜面的机械效率．
工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上。如图汽车车厢高度h=1.5m斜面长度s=3m，现用力F沿斜面把G=1800N的重物匀速拉到车上。若不计摩擦，拉力F为______N；若实际拉力F’=1200N，则该斜面的机械效率是________％。90075斜面滑轮组动滑轮定滑轮η=Gh/(Gh+fL)滑轮组在拉力F1=45N的作用下，拉着物体A以3m/s的速度做匀速直线运动，绳子的伸长及滑轮的摩擦不计，拉力F1的功率为P1 ；用该滑轮组拉着物体B以1.5m/s的速度做匀速直线运动，所用拉力F2的功率为P2 ，滑轮组的机械效率为75%；已知P1 ：P2 =3：2，则物体B做匀速直线运动时受到的阻力为 N。 ２０