(共30张PPT)
第十二章 简单机械
第三节 机械效率
复习巩固
1、力学里所说的功包含两个必要因素:一个是 ,另一个是 。
2、不做功的三种情况是 、 、 。
3、在物理学中,把 与 的乘积叫做功;计算公式是 ;功的主单位是 。
4、大量事实表明:使用机械时,人们所做的功,都不会 不用机械时所做的功,也就是 ,这个结论叫做功的原理。
学习目标
1、 了解什么是有用功、额外功和总功
2、 理解什么是机械效率
3、探究斜面的机械效率
有哪些办法可以将沙子运上三楼?
想想议议
对人们有用的功
对人们有用的功
不需要的,但又不得不做的功
不需要的,但又不得不做的功
一、有用功和额外功
1.有用功
为了达到目的而必须做的有用的功(W有用)
2.额外功
并非人们需要但又不得不做的功(W额外)
3.总 功
有用功加额外功是总共做的功,叫总功,即W总=W有用+W额外
请算出有用功、额外功、总功分别是多少?
G砂=100N G人=400N G桶=20N h=6 m
1.对砂做功:
2.对桶做功:
600J
3.克服自重 做功:
总功3120J
额外功2520J
120J
2400J
有用功 600J
①人提砂子做功
+
〓
1.对砂子做功:
600J
2.对桶做功:
120J
G砂=100N G桶=20N h=6 m
②人拉滑轮做功
有用功 600J
额外功 120J
总功 720J
+
〓
1.对砂子做功:
600J
2.对桶做功:
3.对动滑轮做功:
60J
120J
G砂=100N G动=10N G桶=20N h=6 m
③人拉滑轮做功
有用功 600J
额外功 180J
总功 780J
+
〓
1.对砂子做功:
2.对口袋做功:
3.对动滑轮做功:
600J
30J
60J
G砂=100N G动=10N G袋=20N h=6 m
④人拉滑轮做功
有用功 600J
额外功 90J
总功 690J
+
〓
请算出每次的有用功跟总功的比值,你选择第几种?依据是什么?
19%
83%
77%
87%
η=
现实: η<1(W额外>0,W总>W有用)
理想: η=1(W额外=0,W总=W有用)
二、机械效率
1.定义
有用功跟总功的比值
2.公式
3.说明
机械效率没有单位,常用百分数(%)表示
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所做的有用功跟总功的比值是0.45,也可以说有用功在总功中占有45%,另外的55%是额外功.
离心式水泵60%-80%
柴油机28%-37%
汽油机 22%-27%
一些机械的机械效率
喷气发动机 50%-60%
4.提高机械效率的方法
(1)减轻机械自重(杠杆、滑轮、绳子等)
(2)转动部分加润滑油(减小摩擦力)
(3)增加被提升的物重(增大有用功在总功中占的比值)
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:
(1)组装器材
(2)进行实验
斜面的倾斜程度
(3)分析数据,得到结论
三、探究:斜面的机械效率
⑴实验装置:
F
S
h
⑵实验过程:
①测量小木块的重量G,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。
有用功:为了达到目的而必须做的功
总 功:有用功加额外功的和.
额外功:并非人们需要但又不得不做的功
定 义:有用功跟总功的比值.
一、功的分类
二、机械效率
提高机械效率的方法:
课堂小结
三、斜面的机械效率
1、区分三种功:
(1)用铁桶到井中打水,提力对桶和水都要做功,哪个是有用功?哪个是额外功?
(2)用滑轮组提升重物时,哪个是有用功?哪个是总功?
?(3)使用杠杆提升重物时,哪个是有用功?哪个是总功?
?(4)使用斜面抬高重物时,哪个是有用功?哪个是总功?
课堂练习
2、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)做总功越多,机械效率越低
(4)做相同的有用功,额外功越少,机械效率越高
(5)做相同的总功时,有用功越多,机械效率越高
(6)用不同的滑轮组,做的有用功相同时, 机械效率一定相同
(7)因为有用功总小于总功,所以机械效率总小于1
(8)做的额外功一定时,总功越少,机械效率越高
(9)有用功在总功中占的比例越大,机械效率越高.
3、关于机械效率,下说法正确的是:
A、机械效率总小于1;
B、单位时间里做功越多的机械, 机械效率越高;
C、做功越多的机械,机械效率越高;
D、省力越多的机械,机械效率越高。
A、以较快的速度匀速提升重物;
B、以较慢的速度匀速提升重物;
C、增加承担物重的绳子股数;
D、把滑轮做得更轻巧,减小滑轮在转动过程中的摩擦;
4、为了提高滑轮组的机械效率,以下正确的是( )
5、某同学用动力臂是阻力臂2倍的杠杆将重400N的石头抬高20cm,手向下压的力是220N,手下降的高度是 cm, 人做的功是 J, 有用功是 J,杠杆的机械效率是 。
88
80
90.9%
40
6、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:
7、如图所示,为使重为1500N的物体匀速移动到长100m斜面的顶端,若斜面的高为10m.需用180N的推力,则这个斜面的机械效率是多少?
8、判断题:
(1)额外功与总功的比值越大,机械效率越小( )
(2)机械效率大的机械一定既省力又省功( )
(3)机械效率越高,则机械做的有用功越多( )
(4)机械做的总功越少,机械效率也越低( )
(5)总功相同,机械效率高的机械,有用功越多( )
(6)机械效率是有用功和额外功的总和( )