课件21张PPT。11.3 如何提高机械效率活动1分析有用功与额外功(a)用滑轮组提起重物 有用功:克服重物重力所做的功。即:W有 = G·h一、什么是有用功与额外功 额外功(无用功):克服动滑轮和绳子重力所做的功,还有克服摩擦力所做的功。(b)利用挖掘机搬
运泥土 有用功:克服泥土重力所做的功。 即:W有 = G·h。 额外功(无用功):克服抓斗和机臂重力所做的功,还有克服摩擦力所做的功。提水为达到我们目的而做的功;对我们没用但又不得不做的功;有用功与额外功的总和。分析下列事例中的有用功、额外功、总功。不考虑绳重和摩擦。捞桶背书G水hG桶hG书hG桶hG水h(G包+G人)h=机械功目的W有用W总W额外提钩码提沙提木箱拉木块G码hG沙hG箱hf S木FsFsFLFs的原因克服杠杆
重和摩擦克服动滑轮重、桶重和摩擦克服摩擦fL克服绳子和轴间摩擦从表中你发现W有用和W总的计算有什么规律?在使用机械时,人们总希望能量的利用率大一些,即:有用功在总功中所占的比例大一些。200J800J10J90J甲乙 有用功 额外功二、什么是机械效率如果我把这个比例叫做机械效率,那么机械效率等于什么?表达式: 机械效率:有用功跟总功的比值●理解:a:η常用百分数表示;
b: η小于100%;
c: η没有单位。 思考:
机械效率的单位是什么?
答:机械效率是一个比值,没有单位
机械效率能不能等于1?
答:不能。因为使用机械总有额外功
机械效率低,则说明这机械做功少,对吗?
答:不对 。说明有用功在总功中所占的比例小。
功率与机械效率的区别1 功率是指物体在单位时间内所做的功,即功率是表示做功快慢的物理量。
2 有用功在总功中所占的比例叫机械效率
3 功率和机械效率是描述机械的两种不同性能,两者间没有必然联系。活动2测算滑轮组的机械效率例1:通过一动滑轮用50 牛的拉力提起重为80牛的重物,使重物提高2米。
(1)拉力做多少功?
(2)如用手直接提起做功多少?
W手提=Gh=80N×2m=160JW拉力=Fs=50N×4m=200J机械效率呢?绳子自由端通过的距离s=2h=2×2m=4m总功有用功解:=80%例2:某人用F=100N的力把木箱从斜面底端沿斜面推到2m高处,斜面长4m,如图所示。这个人做了多少功?
2m
F=100N4m解: W =F s
=100N×4m
=400J
答: 这个人做了400J的功。如果要求有用功,则要知什么?假设木箱重150N,则有用功和机械效率各是多少?总功1804年特雷维辛克发明的蒸汽机车.
蒸汽机的效率通常只有6%-15%.
你认为可以从哪些方面提高机械效率?
1、有用功相同时,减少额外功
2、额外功相同时,增加有用功 一是减轻机械自重二是减小摩擦 途径减小额外
功的方法有用功:有利用价值的功.总 功:动力对机械做的功.额外功:对人们没有利用价值而又不 得不做的功.定 义:有用功跟总功的比值.一、三功二、机械效率(η)小 结三功的关系 η<1.滑轮组机械效率计算1、如图所示,用滑轮组把重为270N的货物匀速提到1m高的楼上,所用拉力100N,则有用功、总功和滑轮组的机械效率分别是多少? 解:W有用=F物h=G物h=270N×1m=270J起重机匀速提升重物所用的力F物等于物体所受的重力G物G物F物W总=FS=Fnh=100N×3×1m=300JSh滑轮组机械效率计算2、用如图的滑轮组水平地拉动物体.已知物重为1000N,物体与地面间的摩擦力是240N,当绳端的拉力是100N物体移动了4m时。求:有用功、总功和滑轮组的机械效率分别是多少? 解:F物f=240N起重机匀速拉动重物所用的力F物等于物体所受的摩擦力fW有用=F物S物=fS物=240N×4m=960JW总=FS绳=F nS物=100N×3×4m=1200JS绳S物斜面机械效率的计算:如图所示,斜面高为1m,长为3m,工人用400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子推到车上,求:
(1)在这过程中推力做的有用功;
(2)在这过程中推力做的总功;
(3)斜面的机械效率。解:G物F物工人匀速提升重物所用的力F物等于物体所受的重力G物W有用=F物S物=G物h=840N×1m=840JW总=FS=FL=400N×3m=1200JF拉hL这节课你学到了什么:
W有用W总直接对物体所做的功动力(人所出的力)所做的功W有用=F物S物W总=FSF物S物SF物S物SF物hF拉L这节课你学到了什么:
F物S物SF物S物SF物hF拉L