(共20张PPT)
直接提升物体做功,与使用机械提升物体做功相同吗?试一试、比一比看。
分
析
1
对沙子做功
对桶做功
克服重力做功
2
对沙子做功
对桶做功
对滑轮做功
3
对沙子做功
对口袋做功
对滑轮做功
一.机械
为了达到一定目的,通过把其他形式的能量转化为机械能(也可能是机械能的互相转化),用来完成一定的工作的装备,叫做机械。例如滑轮,起重机(千斤顶)、塔吊、机床等。
相关概念:有用功、额外功、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
W有
W额
W总
一个人用水桶从井里打水,有用功是什么?额外功是什么?
若桶掉在水中,把装满水的桶捞起来,则有用功又是什么?额外功又是什么?
对水做的功为有用功,对桶做的功为额外功
对桶做的功为有用功,对水做的功为额外功
1.定义:有用功跟总功的比值叫机械效率.
2.表达式:
因为机械效率是两个功的比值,因此没有单位
机械效率也可定义为输出能量E与输入能量E0之比,或者输出功率P与输入功率P0之比。
教材P146,例题讲解
没有!因为有用功总小于总功,所以
机械效率总小于1
1、有没有机械效率为100%的机械?为什么?
2、怎样才能提高机械的效率?
斜面的机械效率可能和哪些因素有关?
1、斜面的光滑程度
2、斜面的高度
3、斜面的长度
4、……
设斜面长为L,倾角为θ,在力F作用下上升高度为h,物体与斜面间摩擦系数为μ,则拉力
F=Gsin
θ+
μGcos
θ
有用功
W=Gh
总功WO=FL
=(Gsin
θ+
μGcos
θ)L
效率:
斜面的机械效率跟斜面的光滑程度与斜面的坡度有关,斜面越光滑、坡度越大,机械效率越高
工作原理:利用教材图片讲解
有用功:W=Gh
总功:
W0=2πr×F
由于有摩擦力存在,所以Gh<2πr·F
机械效率:
1、关于机械效率,以下说法正确的是(
)
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。
AD
2、某机械的机械效率是75%,这说明使用这一装置做功:(
)
A、总功是额外功的3倍;
B、有用功是额外功的3倍;
C、总功是有用功的3倍;
D、额外功占总功的3/4。
B
3、为了提高滑轮组的机械效率,以下做法中正确的是:(
)
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;
D
本课小结
1、有用功、额外功、总功
2、机械效率:
3、测滑轮组的机械效率
例题
起重机把质量为0.6t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=10N/kg)
解:m=0.6t=600kg
物重G=mg=600kg×10N/kg=6000N
起重机提升重物所做的有用功
W有=Gh=6000N×4m=24000J
因此,起重机的机械效率
η=
W有/W总=24000J/3.4×104J=53%
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?
解: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
起重机的机械效率
η=
W有/W总=1.44×104J/2.4×104J=60%
课后习题讲解
再见