11.3如何提高机械效率课件

(共25张PPT)
沪粤版 九年级上
11.3 如何提高机械效率
h
S
小明通过一动滑轮用60 牛的拉力提起重为100牛的木料，使重物提高3米。
（1）拉力做多少功？
（2）如用手直接提起做功多少？
解：S=2h=2×3m=6m
W机械=FS=60N×6m=360J
W手=Gh=100N×3m=300J
为什么利用实际机械做的功大于不用机械直接用手做的功呢 ？
使用任何机械都不省功。
新知导入
1.使用滑轮组做功的目的是什么？
2.使用机械做功的过程中动力对哪些物体做了功？
3.哪些功起到了积极作用，即达到了我们做功的目的
为了提升重物（G）
a.动力通过机械提升了重物。对重物做了功
b.动滑轮随重物一起上升也提升了动滑轮. 对动滑轮做了功
c.动力克服了滑轮之间的摩擦做了功
a. 对重物做的功。
有用功：
满足我们做功的目的，对我们
有价值的功.
计作：W有用

使用机械做功的过程中动力对哪些物体做了功？
a.动力通过机械提升了重物。对重物做了功
b.动滑轮随重物一起上升也提升了动滑轮. 对动滑轮做了功
c.动力克服了滑轮之间的摩擦做了功
4.哪些功对我们没有价值，但又不得不做的功
b.动滑轮随重物一起上升也提升了动滑轮. 对动滑轮做的功
c.动力克服了滑轮之间的摩擦做了功
额外功：
对我们既无利用价值而
又不得不做的功
计作：W额外
要提升G，同时必须将动滑轮也提升，还要克服本滑轮重力和摩擦而额外做功，否则你不能完成任务。该功无利用价值而又不得不做，是额外功。
提升G是目的，有利用价值，是有用功
W有用=Gh
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
W总=F.S
机械的三种功
洪山嘴中学詹振亚
洪山嘴中学詹振亚
无论采取那种方法都必须做的功。即：为达到目的所必须做的功。
（1）举高重物时：
W有用＝G物·h
W有用＝f摩擦·S物
（2）在粗糙水平面上移动物体时：
对三种机械功的理解：有用功
洪山嘴中学詹振亚
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并非人们需要但又不得不做的功
（1）克服机械自重做功：
W额外=G动滑轮·h
使用动滑轮或滑轮组时：
（2）克服机械间的摩擦做功：
使用斜面时：
W额外=f摩擦·L
对三种机械功的理解：额外功
洪山嘴中学詹振亚
W总＝W有用＋ W额外
公式（1） ：
公式（2) ：
W总＝F动力·S动力=
对三种机械功的理解：总功
动力对机械所做的功。
有用功和额外功的和等于总功。
W总＝F绳s (滑轮组 )
W总 ＝F斜L (斜面)
★用水桶从井中提水时，所做的有用功是
，额外功是 ，总
功是 ；
如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来
的桶里带了一些水，有用功是 ，
额外功是 ，总功是 。
提水做功
提桶的力做功
提水和桶力所做的功
提桶的力做功
提水的力做功
提水和水桶所做的功
洪山嘴中学詹振亚
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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机械的这种性能。
2、公式：
1、定义：有用功跟总功的比值。
3、特点：
（2）机械效率总小于1 。（因为有用功总小于总功）
（1）机械效率通常用百分数表示。没有单位。
使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是60%，也可以说有用功在总功中占有60%，另外的40％是额外功．
起重机的机械效率是60%，它表示什么意思？
例.如图所示的滑轮组匀速提升物体．已知物重G=240牛，手的拉力F=100牛，手上升距离为30厘米,则有用功为多少焦耳?该滑轮组的机械效率为多少?
已知: G=240N; F=100N;s = 30cm = 0.3m
求: W有 = ?; η= ?
W有用=Gh=240 N×0.1m=24J
W总=Fs=100 N×0.3m=30J
G
答案: (1) W总= 240J;
(2) W有用= 180J;
(3) W额外= 60J;
(4) η = 75％;
(5) G动=60N。
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）
η<1.
沪粤版 九年级上
讨论：
为得出滑轮组的机械效率，需要求出有用功和总功，为此需要测出哪些物理量？每个量怎样测量？
刻度尺、钩码、弹簧秤、滑轮组两个、铁架台、长约2m的细绳。
实验器材：
1、测量器材：刻度尺、弹簧测力计
2、原理：

3 、测量的物理量： ①物重G、 ②物体上升高度h、
③拉力F、 ④拉力移动的距离S
4、测量过程中注意：应在竖直方向上缓慢匀速拉动
5、讨论η：
a 、其他不变，若绕绳方向变化， 则η是否改变；
b 、物重不变，若动滑轮个数增加，则η是否改变 ；
c 、装置不变，若物重增加，则η是否改变。
1、滑轮组轮与轴及轮与绳之间的摩擦
（减小摩擦或者减轻动滑轮重可以减少额外功，提高机械效率）

2 、所提升的物重
（物重增加，增加有用功,机械效率也提高）
如何提高机械效率 ？
▲改进机械的结构，减小机械自重
▲ 减小机械间的摩擦力。
　　例如：动滑轮太重，使滑轮组机械效率很低，换用较轻滑轮就可提高其机械效率。
例如：加强机械运动部位的润滑.
例：比较下列三个滑轮组机械效率的大小，并简要说明理由．
G
G
G
G
甲
乙
丙
分析：甲、乙的有用功相等，但乙的额外功更多，所以η甲 ＞η乙；甲、丙的额外功差不多，但丙的有用功更多，所以η丙 ＞η甲．
∴ η丙 ＞η甲＞η乙
谢谢
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