如何提高机械效率

(共33张PPT)
第二节
机械效率
复习提问：
1、功的两个要素：
一是作用在物体上的力。 二是物体在力的方向上通过的距离。
2、功的计算公式：
W=F·S
（1）使用机械时人们所做的功，都等于不用机械而直接用手所做的功。 （不计机械自重及摩擦）
3、功的原理
（2）使用任何机械都不省功。（任何情况下）
（3）公式：
W机=W手
你会选哪种方法呢？
想想议议
1
2
3
1
2
3
对沙子做功
对桶做功
克服重力做功
对沙子做功
对桶做功
对滑轮做功
对沙子做功
对口袋做功
对滑轮做功
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
一、有用功、额外功、总功
想一想；议一议：
用水桶从井中提水的时候，所做的功哪部分是有用功，哪部分是额外功？如果桶掉到井里，从井里捞桶的时候，捞上的桶里带了一些水，这种情况下哪部分是有用功，哪部分是额外功？
要知道目的是干什么的
（1）举高重物时：
W有=G物·h
W有=f摩擦·S
（2）在粗糙水平面上移动物体时：
（1）克服机械自重做功：
W额外=G动滑轮·h
使用动滑轮或滑轮组时：
2、克服机械间的摩擦做功：
使用斜面时：
W额外=f摩擦·L
W总=W有用+ W额外
公式（1） ：
公式（2） ：
W总=F动力·S动力
作用在机械上的动力
动力作用点移动的距离
请计算出有用功、额外功和总功分别是多少？
1
2
3
1
2
3
对沙子做功
对桶做功
克服重力做功
对沙子做功
对桶做功
对滑轮做功
对沙子做功
对口袋做功
对滑轮做功
600J
2520J
600J
180J
600J
90J
请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。
3120J
780J
690J
1
2
3
1
2
3
对沙子做功
对桶做功
克服重力做功
对沙子做功
对桶做功
对滑轮做功
对沙子做功
对桶做功
对滑轮做功
600J
2520J
600J
180J
600J
90J
3120J
780J
690J
19%
77%
87%
二、 机 械 效 率
1.定义：有用功与总功的比值叫机械效率.
2.表达式:
没有！因为有用功总小于总功，所以
机械效率总小于1
分组讨论：
有没有机械效率为100%的机械？为什么？
机械效率一般用百分数表示，没有单位
起重机 为40%~50 %
滑轮组 为50 %~70 %
抽水机
为60%~80 %
4、机械效率小于1原因：任何机械本身都受到重力作用，相对运动的零件之间又存在摩擦。所以使用任何机械，除了有用功之外都不可避免地要做额外功。
三、机械效率
公式：
例1:用滑轮组水平拖动物体.
斜面:W有用=Gh
W总=Fs η= Gh/Fs W额=fs
例2:用斜面提升物体.
F
水平拉动: W有用=fs
W总=Fs
η= f/3F
A
F
竖直提升:
G
F
W有用=Gh
有用功、总功和额外功
W总=Fs=F2h
η= G/2F
如何提高机械效率
1、减小机械自重
2、减小机械间的摩擦力。
3、增加提升物体的重力来增加有用功
1、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：
F
2、用如图所示的滑轮组提升重为600牛的重物，动滑轮重20牛，则拉力要多大？（摩擦及绳的重力不计）
F＝1/2（G物＋G动） ＝1/2（600牛＋20牛）＝310牛
要使重物上升2米，绳子自由端需拉过几米？
s＝2h＝2×2米＝4米
拉力所做的功是多少焦？
W＝Fs＝310牛×4米＝1240焦
提升重物所做的功是多少焦？
W＝G物h＝600牛×2米＝1200焦
提升动滑轮所做的功是多少焦？
W＝G动h＝20牛×2米＝40焦
希望做的功
不希望做的功
返回
3、用滑轮组把720牛重的贷物提高10米，若滑轮组的机械效率是60%，求有用功，总功和额外功。
4、工人用一个动滑轮将质量为20千克的货物竖直提高了2米。已知该动滑轮的机械效率为80%，求工人的拉力
判断：下面说法中是否正确
1. 做功多的机械，机械效率高
2．做总功越多，机械效率越低
3．做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高
4．做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高
5．用不同的滑轮组，做的有用功相同时，机械效率一定相同
6．因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于1
7．做的额外功一定时，总功越少，机械效率越高
8．有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高．
机械效率高的机械省功
机械效率高的机械有用功占总功比值大
机械效率的定义 ： 有用功跟总动的比值
小结：

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
公式：
∴ 　　永远小于1
如何提高机械效率
1.如图所示，使用滑轮组提升重物，物重G=1000N，拉力F=250N，将重物提高2m（绳在拉伸过程中不伸长），求：
（1）有用功W有=？总功 W总=？机械效率η=？
（2）若绳子自由端提升的速度为0.5m/s，在5秒钟内重物升高多少米？
答案：（1）2000J；2500J；80％
（2）0.5m
2.某人用右图装置滑轮组（不及所有摩擦）提升一重物，在自由端所用拉力F=200N，若η=80 ％.求：
(1)物体的重力G物=？
（2）动滑轮的重力G动
（3）若物体重力为1000N，该滑轮组的机械效率为多少？
答案：（1）800N （2）200N （3）83.3 ％
3.如图所示，规格完全相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组，分别提升重为G1和G2的两个物体，不考虑绳重及摩擦，比较它们的省力情况和机械效率。
A.若G1=G2，则 F1B.若G1=G2，则 F1>F2，甲的机械效率高
C.若G1F2，甲、乙的机械效率相同
D .若G1答案：D
5.如图所示，A物体在水平地面上做匀速直线运动，已知绕过动滑轮的弹簧测力计上的示数为12N，滑轮的机械效率为75％求A物体所到地面摩擦力大小？
答案：18N
4.在下图中，物体A在地面匀速运动，对面对A的摩擦力是8N，A物体的重力是9N，弹簧测力计示数是F=5N，求滑轮组的机械效率？
答案:80 ％
谢 谢 ！