第六节
机 械 效 率
通过一动滑轮用60 牛的拉力提起重 为100牛的重物,使重物提高2米。
(1)拉力做多少功?
(2)如用手直接提起重物做功多少?
W=Gh=100N×2m=200J
W拉=FS=60N×4m=240J
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 ?
F
S=2h=2×2m=4m
1、知道有用功、额外功和总功的含义及三者的关系
2、理解机械效率的概念,并会计算某种简单机械的效率
3、通过实验了解影响滑轮组机械效率的因素
学习目标
G/N
h/m
W直/J
F/N
s/m
W机/J
100
2
200
60
4
240
额外功:由于机械自重和摩擦等因素影响,
而不得不做的功(使用了机械后额外付出)。
有用功:直接对物体所做的功(为了实现工作目的必须做的)。
总功:利用机械所做的功(使用机械后实现工作目的实际付出所做的)。
有用功 :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
★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 。
克服水的重力做功
克服桶的重力做功
拉力所做的功
克服桶的重力做功
克服水的重力做功
拉力所做的功
额外功是越大越好还是越小越好?
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,物理学中表示为机械效率。
1.定义:有用功跟总功的比值。
2.公式:
3.用百分数表示。η没有单位
机械效率
●理解:a:η常用百分数表示;
b: η小于100%;
c: η没有单位。
起重机的机械效率是45%
有用功在总功中所占的百分比是45%,另外的55%是额外功。
4、理解机械效率的含义:
没有!
1、有没有机械效率为100%的机械?为什么?
使用任何机械都不可避免地要做额外功,
因此,有用功总是小于总功,而
所以η总是小于1。
使用任何机械都不能省功
如图,忽略绳重和摩擦,用拉力F拉着10 N的重物匀速上升,绳子自由端移动1 m,动滑轮重力2 N,
求:
(1)拉力F;
(2)物体上升的距离;
(3)有用功,总功,机械效率。
随堂练习
F
实验原理
实验器材
注意事项
弹簧测力计、刻度尺、
铁架台、滑轮、细线、钩码。
竖直向上,缓慢拉动测力计。
测滑轮组的机械效率
G
F
h
s
G/N
h/m
F/N
s/m
W有/J
W总/J
1
2
3
F
(分组实验)
保持动滑轮重一定,改变钩码重力。
结论:
动滑轮重一定,物重越大,机械效率越高。
2.滑轮组机械效率影响因素
F
F
F
F
(1)物体重力
(2)动滑轮重力
(3)滑轮与绳子的摩擦、滑轮与轮轴的摩擦、绳子重
①增加物体重力
②减小动滑轮重力
③加润滑油
提高滑轮组机械效率的方法:
4、在使用同一机械时尽可能增大有用功,如增加每次提升重物的重力。
1、减小机械自重,改进机械的结构使它更合理、更轻巧
2、 减小机械间的摩擦等来减小额外功。
3、加强机械运动部位的润滑,在使用中按
照技术规程经常保养,使机械处于良好状态
提高机械效率
离心式水泵60%-80%
柴油机28%-37%
起重机40%-50%
汽油机 22%-27%
生活中一些机械的机械效率
一、机械效率
二、机械效率的可变性
(1)三种功的概念:总功、额外功、有用功
(2)机械效率:有用功和总功的比值叫做机械效率
(2)任何机械的机械效率都不可能达到100%。
(1)同一个机械,提升的重物不同机械效率不同,重物越重,机械效率越大。
公式: ×100%
课堂小结
课后作业
同步练习
粗糙程度一样的斜面,当改变它的倾斜程度时,斜面的机械效率是否相同呢?动手操作,完成下表。
测定斜面的机械效率
斜面的倾斜程度
木块所受重力G/N
斜面高度h/m
沿斜面的拉力F/N
斜面长s/m
有用功W有用/J
总功
W总/J
机械效率
较缓
较陡
最陡
在斜面粗糙程度一定时,斜面越陡,机械效率越高。
测定斜面的机械效率
1、甲机械的机械效率比乙机械的机械效率高,表明 ( )
A.甲的有用功比乙的有用功多
B.做相同的总功,甲的有用功比乙的有用功少
C.甲的总功比乙的总功少
D.做相同的总功,甲的有用功比乙的有用功多
D
2、某人用100N的力,沿竖直方向将杠杆动力臂的端点压下2米,杠杆的另一端把320N的重物举高0.5米,则他做的有用功是 J,杠杆的机械效率是 .
160
80%
3、用一个动滑轮匀速提升质量为20kg的物体,所用拉力为110N,物体升高的高度为2m。求此过程中的有用功、总功和定滑轮的机械效率。(g=10N/Kg)
4、由于在使用杠杆时的摩擦非常小,所以杠杆是一种机械效率非常的简单机械。若用一根机械效率为90%的杠杆将一个18Kg的物体提升50cm,需要做多少总功?(g=10N/Kg)
5.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”)
缓慢
2.4
24
83.3%
增大