机械效率(课件)

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名称 机械效率(课件)
格式 zip
文件大小 1.8MB
资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2015-07-09 21:27:29

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文档简介

课件41张PPT。  直接提升物体做功,与使用机械提升物体做功相同吗? 提出问题:提出问题起重机吊鸡毛——你知道生活中的 一词吗?
学习效率
工作效率 “效率”上述的几个“效率”=有用的量/总量
表示事物某一方面的优劣。机械效率(1)分析数据,可得出的实验结论是:使用动滑轮______省功。不能(2)不计摩擦和绳的质量,动滑轮的重力为______N。用滑轮提升钩码,还不得不额外多做______J的功。课本85页演示实验——使用动滑轮是否省功0.21.30.20.260.60.06一、有用功、额外功和总功1、有用功:2、额外功:3、总功:W有W额W总W总 = W有 + W额人或机械的动力做的功,例如作用在绳子自由端的拉力、对物体沿斜面向上的拉力等做的功。2.当水桶不小心落入水井内后,把水中的桶打捞上来时,有用功是什么?额外功是什么?总功又是什么?1.在用水桶提水时,有用功是什么?额外功是什么?总功又是什么?思考用水桶提水,什么情况效率更高?绳的重力、绳与滑轮之间的摩擦动滑轮重力、绳重力、绳与滑轮之间的摩擦机械自重和摩擦使用机械时产生额外功的原因:机械自重和摩擦使用机械时产生额外功的原因:杠杆的自重、杠杆与支点之间的摩擦物体与斜面间的摩擦 若使用不同的滑轮组或不同的机械提升不同的货物,如何比较机械的效率?机械效率2、表达式:3、特点:(2)无单位(1)用百分数表示,总小于11、定义:有用功跟总功的比值如何提高机械效率? 1、改进结构,使它更合理,更轻巧,减小机械自重。2、经常保养定时润滑减小机械间的摩擦力。 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.动脑想一想 提高机械设备的机械效率有何意义?机械效率高的功率一定大吗?机械效率与功率有何区别?一般情况下:
滑轮组的机械效率为50%~70%
起重机的机械效率为40%~50%
抽水机的机械效率为60%~80%
汽油发动机:22%-27%
柴油发动机:28%-30%
电动机:70% 你知道吗?起重机的机械效率是45%,它表示什么意思? 使用起重机提升重物时,有用功与总功的比值是45%,也可以说:有用功在总功中所占的百分比是45%,
另外的55%是额外功。理解机械效率的含义:1.关于机械效率的说法中正确的是 ( )
A.越省力的机械,效率越高
B.做有用功越多的机械,效率越高
C.做相同的功,额外功的值越小,效率越高
D.做功越快的机械,效率越高C 练一练例1(课本86页)起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3m,而它的电动机所做的功是3.4×104J,起重机的机械效率是多少?g取10N/Kg。例2 (课本88页第2题)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?
测滑轮组的机械效率(课本87页) 实验原理 实验器材 注意事项 弹簧测力计、刻度尺、
铁架台、滑轮、细线、钩码。竖直向上,匀速缓慢拉动测力计。0.21.30.20.26该动滑轮提升钩码的机械效率多大?76.9%W有W总例、如图l2所示是小华同学探究滑轮组的机械效率的实验装置。
(1)实验中应该? ??拉动弹簧测力计。
(2)请将表格中的数据填写完整。
匀速竖直向上0.10.1566.7%0.20.22588.9%0.40.60.4588.9%(3)分析实验数据,可得出的实验结论是:同一滑轮组机,械效率与???? ??????有关,与物体上升的高度_________。物体的重力无关滑轮组的机械效率还有什么因素有关?除了绳子的质量和摩擦的影响,影响滑轮组机械效率的因素还有:
_________________、___________________。
物体的重力动滑轮的重力实验过程中怎样提高滑轮组的机械效率?请说出你的办法。减轻绳子质量和动滑轮的质量
适当增大物体(钩码)的质量
涂润滑油,减小滑动转轴处的摩擦1.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______
拉动弹簧测力计,由图可知拉力
大小为_______N,若钩码上升的
高度为8cm,则弹簧测力计向上移动______cm,该滑轮组的机械效率为________。
(2)若仅增加钩码的个数,该滑轮组有机械效率将_______(选填:“增大”、“减小”或“不变”)缓慢2.42483.3%增大 练一练 例、用一动滑轮将重200N的砂子提到9m高的脚手架上,所用力是120N,求有用功、总功、机械效率各是多少?解:思考:若物体提升高度未知,你能求出机械效率吗?η=G/nF例、如图所示,物体重40N,在绳子的自由端用大小为25N的拉力匀速提升重物时,滑轮组的机械效率是_____。80%某人用如图所示的滑轮组提升2000牛的重物,使用的拉力是800牛,绳子自由端被拉下4米。
(1)这个人做的总功是多少焦?
(2)有用功是多少焦?
(3)额外功是多少焦?
(4)这个滑轮组的机械效率是多少?若没有前3问,直接求第4问,你有更简便的方法吗?η=G/nF例、利用一个动滑轮将重70N的物体匀速提高6m,设动滑轮重10N,绳重和摩擦不计,则利用动滑轮所做的额外功是____ J,总功是____ J ,这个滑轮组的机械效率是____思考:不计绳重和摩擦,计算总功有哪些方法?W总=Fs W总=(G物+G动)h不计绳重和摩擦的情况下,你能推导出计算机械效率的另一种方法吗?η= G物/ (G物+G动)不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率与什么因素有关?用相同机械提升重力不同的货物,机械效率相同吗?
6048087.5%G物 、 G动如图,忽略绳重和摩擦,用拉力F拉着10 N的重物匀速上升,绳子自由端移动1 m,动滑轮重力2 N,
求:(1)拉力F;
(2)物体上升的距离;
(3)有用功,总功,机械效率。 练一练若绳子自由端移动2米,机械效率多大?
若动滑轮重力为3N,机械效率会变吗?
若提升20N的重物机械效率会变吗? 例、用一动滑轮将重200N的物体向上提起3m高,拉力是150N,求机械效率是多少?(课本88页第4题)
若绳子质量和摩擦不计,用该动滑轮提升260N的砂子,机械效率为_______。72.2%100分析:先计算动滑轮的重力:_____N. 例、用一动滑轮在5秒内将一重200N的物体向上起3m,拉力是150N,这个动滑轮的机械效率是多少?拉力的功率有多大?(课本88页第4题)思考:求拉力做功的功率,
有哪些计算方法?例、用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图5所示的甲、乙两个滑轮组,提升相同的重物,不计绳子与滑轮的摩擦,则( )
A.甲较省力且机械效率较高
B.乙较省力且机械效率较高
C.两个滑轮组省力程度不同,
机械效率相同
D.两个滑轮组省力程度相同,
机械效率不同C小雪用三个相同的滑轮组成如图所示的滑轮组,将重为120N的物体匀速提高了4m,若机械效率为80%,不计绳重及摩擦,则每个滑轮重为_____N,绳的拉力为_____N。 30W有=Gh=120N×4m=480JW总= W有/η= 480J/80% =600J
W额=W总-W有=120J
G动= W额/h = 120J/4m =30N50F=W总/S=600J/12m=50N
或:F=(120N+30N)/3=50N全效97页第10题市政府投入巨资,对道路沿街实施景观改造,施工中,一工人利用如图所示的定滑轮在20秒内将一桶沙匀速拉到10m高处,沙重为90N,所用的拉力为100N. 求:(1)有用功是多少? (2)总功是多少? (3)定滑轮的机械效率是多少?
(4) 工人做功的功率是多大?
思考:若物体提升高度未知,你能求出机械效率吗?η=G/F小明健身用的拉力器结构如图所示.他用250N的拉力向下拉动拉杆,使20kg的配重块在?2s内匀速升高40cm.不计拉杆和绳的重力,g取10N/kg.求: (1)所拉配重块的重力; (2)2s内配重块运动的速度; (3)此过程中拉力器的机械效率.例8、如图是工人师傅提升重物的示意图,已知滑轮质量相同,若把同一货物匀速提升相同的高度(不计摩擦),则( )D、使用定滑轮比动滑轮费力,
且机械效率低C、使用定滑轮比动滑轮省力,
但机械效率低B、使用定滑轮比动滑轮费力,
但机械效率高A、使用定滑轮比动滑轮省力,
且机械效率高B
例、小勇用如图所示滑轮组拉着物体匀速前进了0.2m,则绳子自由端移动的距离为___m.如果小勇对绳的拉力F=4N,物体与地面的摩擦力为9N,有用功为_____J,小勇所做的功是 ____J.该滑轮组的机械效率为______%.0.62.4751.8探究:测定斜面的机械效率器材:斜面、刻度尺、弹簧秤、小车(或物块)待测物理量:G、 h 、 F、 S斜面机械效率计算式:
某同学测量斜面的机械效率,实验时他通过弹簧测力计沿斜面向上拉物体使其匀速运动。有关数据记录于下表中,求:①拉力对物体做的功②斜面的机械效率
例、如图所示,斜面长5 m,高1 m,对重为1600N的物体施加沿斜面方向的推力,匀速推向斜面顶端。若斜面是光滑的,则推力为_____N.
现在工人用沿斜面方向400 N的力把重1600 N的木箱匀速推到车上,推力对木箱做的功是_________J,斜面的机械效率是_________,克服集装箱与斜面的摩擦做的额外功是 _________J .思考:推力对木箱做的功是有用功还是总功?若求工人对木箱做的功呢?——总功320200080%4002.斜面长是斜面高的几倍,推力就是物重的几分之一。3. 同一物体升高相同的高度,斜面越长越省力。 1.使用斜面可以省力.光滑斜面FS=Gh因为斜面L>h,所以F