沪粤版九年级上册物理 11.3 如何提高机械效率 课件（19张ppt）

1、在上述两个情景中，力对那些物体做了功？
拉力对滑轮组做功时，拉力对重物、动滑轮、绳子以及克服各部分之间的摩擦做了功；挖掘机对泥土、挖斗以及克服各部件之间的摩擦力都做了功
2、上述功中那些是我们为了达到目的必须要做的功？
（提升重物做的功和提升泥土做功）
3、那些功是我们不需要但又不得不做的功呢？
拉力对动滑轮、绳子以及克服各部分之间的摩擦
做的功；挖掘机对挖斗以及克服各部件之间的摩
擦力都做的功
有用功( ) ：是我们需要的、有价值的功
额外功（ ）：克服机械自身重力和摩擦力做的功，既无利用价值又不 得不做的功
总功（ 　）：动力对机械做的功
有用功与额外功的总和
机械的三种功
即 = +
由上式可知：由于额外功的存在（ ＞0 ）， 总功必定大于有用功（ ＞ ）
机械的三种功
动力对机械所做的功
有两个
效果
既无利用价值又不 得不做的功
克服机械自身部
件（如动滑轮、
绳子）的重力和
摩擦等而做的功
是我们需要的、有价值的功
实现目的而做功
根据功的原理
= +
想想议议？？？
判断哪部分是有用功，那部分是额外功？
1、用水桶从井中提水的时候。
2。如果桶掉入井里，从井中捞桶的时候，捞起来的桶里带了一些水。
有用功：提升水做的功
额外功：对水桶做的功
有用功：提升水桶做的功
额外功：对水做的功
总功
总功
3、一个人用水桶把水提到楼上去。
有用功：提升水做的功
额外功：对水桶和人做的功
总功
机械效率
使用机械做功时，有用功占总功中的比例越大越好
1、在物理学中，把有用功与总功的比值，叫做机械效率。
公式：η＝　　　　　　　　　　
Ｗ有用
Ｗ总
×100%
Ｗ有用
Ｗ有用＋Ｗ额外
＝
×100%
讨论以下问题：
1、机械效率的高低表示的物理意义是什么？
表示有用功在总功中所占的比例高低，表征机械性能的重要指标。
2、机械效率的单位是什么？
机械效率是两个功的比值，所以没有单位
3、为什么机械效率总小于1？能不能等于1呢？
因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于1；在理想情况下，即不考虑机械自身的重力，不考虑摩擦时，机械效率可等于1，这种情况称为理想机械。
忽略我的重力和摩擦，我的机械效率是等于1；其它任何情况，我的机械效率都小于1。
G
F
讨论：
Ｗ额外＞０，Ｗ总＞Ｗ有用　　所以η＜１
Ｗ额外＝０，Ｗ总＝Ｗ有用　　所以η＝１
（理想状态）
某台机器的机械效率是60%，是什么意思？
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
解:由题h= S=0.1m
1
3
W有=Gh=240 N×0.1m=24J
W总=FS=100 N×0.3m=30J
η= = ×100%=80%
W有
W总
24J
30J
F
G
F
利用滑轮组提升重物
有用功：W有用＝Gh
额外功：W额＝G动h
总功：Ｗ总＝FS
S=nh
S:绳子自由端移动距离
h:物体升高的高度
n:承担物重的绳子段数
机械效率：
G
G
S
h
滑轮组机械效率
1、从井中打水时，对水所做的功是 功，从井中捞桶时，对水做的做是 功。
2、把 和 的比值，叫做机械效率，用符号 表示。计算公式为 。
3、机械效率为60%，其物理意义为 。
。
4、机械效率总是 1。
有用
额外
有用功
总功
η
有用功占总功的比例为60%
小于
测算滑轮组的机械效率
讨论：为了测算滑轮组工作时的机械效率，你需要测量那些物理量？怎样测量？
物重G（测簧测力计）、弹簧测力的拉力F、重物提升的高度h（刻度尺）、绳子移动的距离s(s=nh）
η＝　　　　　　　　　　
Ｗ有用
Ｗ总
=
Gh
FS
原理：
想一想：
用同一油滑轮组提升不同重物时的机械效率相同吗？为什么？
同一个滑轮组，在提升不同的重物时，其机械效率是不同的。这是因为在提升重物时，物体越重，所做的有用功越多，有用功在总功中所占的比例就越大，机械效率越高。
总论：同一滑轮组，在提升不同的重物时，其机械效率是不同的，物体越重，机械效率越高。
公式推导：
∴η＝　　　　　　　　　　
Ｗ有用
Ｗ总
=
Gh
FS
=
G
nF
∵S=nh
1、某实验小组在“测滑轮组的机械效率”的实验中得到的数据如表所示，第1、2、3次实验装置如图中的甲、乙、丙所示。
（1）、请计算出后两次的机械效率，并填入表格中；
(2)、比较1、2两次实验，可得的结论：_______________________________________
(3)、比较2、3两次实验，可得的结论：_______________________________________
次数
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
测力计的示数F/N
测力计移动距离s/m
机械效率η /％
1
2
0.1
0.9
0.3
74.1
2
4
0.1
1.6
0.3
3
4
0.1
1.1
0.5
同一滑轮组，提起的物重越重，滑轮组的机械效率越高
不同的滑轮组机械效率不同，且在物重相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低
83.3
72.7
练习
影响滑轮组机械效率的因素
(1)同一个滑轮组，提升重物越重，机械效率越大．
(2)不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮质量越小的机
械效率越高．

如何提高滑轮组的机械效率
1、减小动滑轮重、绳重以及摩擦
　　例如：动滑轮太重，换用较轻滑轮就可提高其机械效率。
2、增加物重。
　　例如：增加钩码重力就可提高其机械效率。