五、机械效率
实验目的:
1、组装滑轮组
2、测量滑轮组的机械效率
滑轮组机械效率的高低可
能与哪些因素有关呢?
提出问题
猜 想
可能与物重、动滑轮重、
物体上升高度等因素有关。
想一 想,有几种组装方法?
设计实验
器材
1、刻度尺
2、弹簧测力计
3、钩码
5、一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组
6、两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组
7、长约2m的细绳
4、铁架台
钩码重
/N
钩码上升高度
/m
有用功
/J
弹簧测力
计示数
/N
绳子自由端
移动距离
/m
总功
/J
机械
效率
图1
图3
钩码上升高度和绳子移动距离
分析讨论
●同一装置(一定一动或两定两动),挂不同的钩码时,它们的机械效率有什么不同?
●不同装置(一定一动和两定两动),挂相同钩码时,它们的机械效率有什么变化?
同一装置,所挂钩码越重,机械效率越高。
不同装置,挂相同钩码时,动滑轮越轻,机械效率越高。
为什么机械效率总小于1?是否随着科学技术的进步,机械效率有可能大于等于1?
有用功只能占总功的一部分,额外功是不得不做的一部分功,因此实际机械的效率不可能大于等于1 。
想一想
η=
=
=
计算竖直滑轮组机械效率的几种方法:
=
=
1、在测滑轮组的机械效率时,可以不测量S和h;
2、若不考虑绳重和摩擦,只计动滑轮重量时:
η=
nF拉=G物+G动
nF拉
G动
G物
=
×100%
×100%
提高机械效率的方法:
2、改进机械的结构,减小机械自重
1、定时润滑减小机械间的摩擦力。
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。
加强滑轮的润滑.
3、增加物重。
动滑轮有重力,在滑轮组可承受的范围内增加物重可提高其机械效率。
进行实验测量滑轮组机械效率
影响滑轮组机械效率的因素
提高机械效率的方法
课堂小结
练习检测
1、关于机械效率正确的是( )。
A 功率越大,机械效率越高
B 有用功越多,机械效率越高
C 有用功在总功里占的比例越大,机械效率越高
D 额外功越多,机械效率越低
c
2、图为测量滑轮组机械效率的实
验装置,钩码总重6 N。
(1)实验时要竖直向上______
拉动弹簧测力计,由图可知拉力
大小为_______N,若钩码上升的
高度为8cm,则弹簧测力计向上移动______cm,该滑轮组的机械效率为________。
(2)若仅增加钩码的个数,该滑轮组有机械效率将_______(选填:“增大”、“减小”或“不变”)
匀速
2.4
24
83.3%
增大
1、 用右图所示的滑轮组,将重为10N的物体匀速提升0.1m.拉力F=6N.在这过程中,求:
(1)有用功
(2)总功
(3)额外功
(4)此滑轮组的机械效率
作 业
2、某人用如图所示的滑轮组匀速提升重物,所用的拉力F为300N.绳子自由端在4s内被拉下2m,滑轮组的机械效率为60%求:
(1)总功、有用功和额外功
(2)重物有多重
(3)滑轮组中动滑轮的重(不计摩擦和绳重)
F=300N
S=2m
G物 =?
η=60%
h=1m
W总
W有
如图所示,斜面长4m,高2m,工人要沿斜面把重400N的物体匀速拉到斜面顶端,若拉力大小为300N求:
(1)工人做的有用功、总功、额外功;
(2)求斜面的机械效率
(3)物体与斜面的摩擦力。
F
2m
3、机械效率——斜面
4、思考:如下图所示,用滑轮组拉动物 体由A到B,物体前进了一段距离S。
1、总功?
2、有用功?
3、额外功?
动力F(即拉力)做的功是总功。
要拉动物体,必须克服物体与支持
面间的摩擦力,所以克服支持面与
物体间的摩擦力做的功,就是有用功。
而克服绳与滑轮间的摩擦力做的功是额外功
谢 谢