第六节 机械效率
回顾:功的原理
把G=100N的物体,提升h=1米
额外功
我们不需要但又不得不做的功
有用功
为实现目的必须做的功
总 功
有用功加额外功
(动力实际做的功)
即:W总=W有用+W额外
1、三种功
——有用功跟总功的比值。
注:机械效率一般用百分数表示
2. 机械效率
公式:η=
W有用
W总
G h
F S
结论:
W有用=Gh
W额外=G动h
W总=FS
例1.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 用= ?; η= ?
解:由题h = s=0.1m
1
3
W有用=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
经典例题
经典例题
例2. 起重机把质量为0.6t的重物匀速提升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?
注:机械效率一定小于100%
次数
钩码重力G/N
提升高度h/m
有用功
W有/J
拉力
F/N
绳移动距离/m
总功
W总/J
机械效率
1
1
1
1
0.5
3
1.5
67%
2
2.5
1
2.5
1
3
3
83%
3
测量滑轮组的机械效率
斜面的η
滑轮组的η
η=
W
W
有
总
=
G h
F L
η=
W
W
有
总
=
G h
F S
η=
W
W
有
总
=
f S物
F S绳
1、有用功:为实现目的必须做的功。
提升物体时,W有用=Gh。
2、额外功:我们不需要但又不得不做的功额外功的
主要来源:①提升物体时,克服机械自重、绳重等所做的功。 ②克服机械的摩擦所做的功。
3、总功: (1)人们实际所做的功 ,W总= W有用+ W额外 (2) W总=F?S
4、机械效率η
(1)定义:有用功与总功的比值叫机械效率。
(2)公式:η= W有用/ W总。
(3) η<1 。
(4)提高机械效率的方法 :①减小摩擦,②改进机械,减小自重。
总结
.
例如:斜面
W有用=?
W总=?
Gh
FS
要测斜面的机械效率,需要测量那些物理量?
G、h 、F、S
探究:斜面机械效率与斜面倾斜程度的关系
1、用力 F 拉木块沿斜面运动,读出拉力F
2、测量木块沿斜面移动
的距离 s
3、测量斜面的高度h
木块重力G
4、改变倾斜角,重复测
斜面倾斜程度
木块重力G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力F/N
斜面长s/m
有用功
W有/J
总功
W总/J
机械效率
较缓
2
较陡
2
最陡
2
记录数据:
0.07
0.14
0.28
0.14
0.28
0.56
0.42
0.56
0.84
0.7
0.7
0.7
0.6
0.8
1.2
33.3%
50%
66.7%
结论:斜面越陡,机械效率越高(补充)