第三節(jié)機(jī)械效率(jīxièxiàolǜ)袁立偉第一頁，共四十三頁。復(fù)習(xí)(fùxí)提問：1、功的兩個(gè)(liǎnɡɡè)要素：一是作用在物體(wùtǐ)上的力。二是物體在力的方向上通過的距離。2、功的計(jì)算公式：W=F·SW=G·h或第二頁，共四十三頁。討論：通過一動(dòng)滑輪用60牛的拉力提起重為100牛的重物(zhònɡwù)，使重物(zhònɡwù)提高2米。（1）拉力做多少功？（2）如用手直接提起做功多少？W手=Gh=100N×2m=200JW用機(jī)械(jīxiè)=FS=60N×4m=240J為什么利用實(shí)際機(jī)械(jīxiè)做的功大于不用機(jī)械(jīxiè)直接用手做的功呢？FS=2h=2×2m=4m第三頁，共四十三頁。人提沙子(shāzi)做功1對(duì)砂子(shāzǐ)做功2對(duì)桶做功(zuògōng)3克服自重做功人拉滑輪做功1對(duì)砂子做功2對(duì)桶做功3對(duì)動(dòng)滑輪做功人拉滑輪做功1對(duì)砂子做功2對(duì)口袋做功3對(duì)動(dòng)滑輪做功第四頁，共四十三頁。1.有用功：對(duì)人們(rénmen)有用的功。舉高重物(zhònɡwù)時(shí)：W有=G物·h一、有用功、額外(éwài)功、總功第五頁，共四十三頁。2、額外(éwài)功：人們不需要但又不得不做的功。（1）克服(kèfú)機(jī)械自重做的功W額外(éwài)=G動(dòng)滑輪·h使用動(dòng)滑輪或滑輪組時(shí)：（2）克服機(jī)械間的摩擦做的功第六頁，共四十三頁。3、總功：有用功和額外(éwài)功的和，叫總功。W總=W有用(yǒuyònɡ)+W額外公式(gōngshì)（1）

公式（2）

W總=F·S第七頁，共四十三頁。用水桶從井中提水的時(shí)候(shíhou),所做的功哪部分是有用功,哪部分是額外功?目的：提水提水所做的功是有用功;提水桶(shuǐtǒnɡ)所做的功是額外功。思考(sīkǎo)：第八頁，共四十三頁。如果桶掉到井里,從井里撈桶的時(shí)候,撈上的桶里帶了一些水,這種情況下哪部分(bùfen)是有用功,哪部分是額外功?目的(mùdì)：撈桶提水桶所做的功是有用功;提水所做的功是額外功。思考(sīkǎo)：第九頁，共四十三頁。二、機(jī)械效率(jīxièxiàolǜ)有用功跟總功的比值(bǐzhí)叫機(jī)械效率

有用功總小于總功，所以(suǒyǐ)機(jī)械效率總小于1

思考:機(jī)械效率會(huì)大于１嗎？為什么？公式：

機(jī)械效率一般用百分?jǐn)?shù)表示，沒有單位

第十頁，共四十三頁。機(jī)械效率(jīxièxiàolǜ)分析：（1）因?yàn)橛杏霉傂∮诳偣?，所?suǒyǐ)機(jī)械效率總小于1。（2）機(jī)械效率通常用百分?jǐn)?shù)來表示(biǎoshì)。例如：起重機(jī)的機(jī)械效率：40-50%滑輪組的機(jī)械效率：50-70%抽水機(jī)的機(jī)械效率：60-80%第十一頁，共四十三頁。某起重機(jī)的機(jī)械效率70%，它表示什么(shénme)意思？使用(shǐyòng)起重機(jī)提升重物時(shí)所做的有用功跟總功的比值是70%。第十二頁，共四十三頁。離心式水泵(shuǐbèng)60%－80%柴油機(jī)28%－37%起重機(jī)40%－50%汽油機(jī)22%－27%第十三頁，共四十三頁。電動(dòng)機(jī)80%－90%．燃?xì)廨啓C(jī)(ránqìlúnjī)

20%－30%．1804年特雷維辛克發(fā)明的蒸汽機(jī)車．蒸汽機(jī)的效率(xiàolǜ)通常只有6%－15%．空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)50%－60%第十四頁，共四十三頁。1、請(qǐng)你判斷：下面說法中是否正確？1．有用功越多，機(jī)械效率越高（）2．額外(éwài)功越少，機(jī)械效率越高（）3．物體做功越慢，機(jī)械效率越低（）4．做總功越多，機(jī)械效率越高（）5．做相同的有用功，額外功越少，機(jī)械效率越高（）6．做相同的總功時(shí)，有用功越多，機(jī)械效率越高（）7．機(jī)械效率越高，越省力（）√√×××××堂堂清練習(xí)(liànxí)鞏固第十五頁，共四十三頁。三、實(shí)驗(yàn)探究(tànjiū)探究一：測(cè)滑輪組的機(jī)械效率第十六頁，共四十三頁?；喗M提高(tígāo)重物時(shí):W有用(yǒuyònɡ)＝G物

hW總

＝F

sS=nh第十七頁，共四十三頁。實(shí)驗(yàn)(shíyàn)原理第十八頁，共四十三頁。實(shí)驗(yàn)(shíyàn)步驟：照?qǐng)D，把滑輪組和刻度尺安裝好，測(cè)出鉤碼G的值，并記錄表中。勻速豎直拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使鉤碼G上升(shàngshēng)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)所示拉力F的值，從刻度尺讀出鉤碼升高的距離h和彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離S，記錄數(shù)據(jù)在表格中。分別算出有用功和總功、機(jī)械效率。記錄結(jié)果。再安裝另外的滑輪組，再重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)。第十九頁，共四十三頁。鉤碼重G/N224鉤碼上升高度h/m0.10.10.1有用功W有/J0.20.20.4拉力F/N0.80.61繩端移動(dòng)距離S/m0.30.50.5總功W總/J0.240.30.5機(jī)械效率83.3%66.7%80%第二十頁，共四十三頁。第二十一頁，共四十三頁。“議一議”：1、對(duì)于同一個(gè)機(jī)械，如果使用情況不同(bùtónɡ)，機(jī)械效率相同嗎？有何特點(diǎn)呢？為什么？不相同(xiānɡtónɡ)。對(duì)于同一個(gè)機(jī)械，機(jī)械的自重和摩擦(mócā)不變，所以機(jī)械的額外功不變所掛的重物越大，有用功越多，則有用功所占的比例越大所以，對(duì)于同一個(gè)機(jī)械，所掛的重物越大，機(jī)械效率越高第二十二頁，共四十三頁。3、通過實(shí)驗(yàn)探究，你認(rèn)為如何才能提高(tígāo)機(jī)械的機(jī)械效率？增大有用功所占的比例：額外功一定(yīdìng)時(shí)，增加有用功減小額外功所占的比例(bǐlì)：有用功一定時(shí)，減小額外功“議一議”：2、對(duì)于不同的機(jī)械，如果所掛的重物相同，那么機(jī)械效率會(huì)相同嗎？為什么？機(jī)械對(duì)外所做的有用功一定時(shí)，機(jī)械本身的重力和摩擦越小，額外功就越小，則有用功所占的比例越大所以，對(duì)于不同的機(jī)械，如果所掛的重物相同，機(jī)械本身的重力和摩擦越小，機(jī)械效率越高。第二十三頁，共四十三頁。1、比較兩次兩種滑輪組有什么不同(bùtónɡ)？機(jī)械效率有何差異？2、分析影響滑輪組機(jī)械效率的因素是什么？第二十四頁，共四十三頁。影響滑輪組機(jī)械效率(jīxièxiàolǜ)的因素1、滑輪組輪與軸及輪與繩之間的摩擦2、動(dòng)滑輪的自重3、所提升的物重4、機(jī)械效率與省力(shěnɡlì)多少無關(guān)、與功率大小無關(guān)、與重物被提升的高度無關(guān)！請(qǐng)你思考(sīkǎo)第二十五頁，共四十三頁。提高機(jī)械效率(jīxièxiàolǜ)

的方法2、改進(jìn)機(jī)械的結(jié)構(gòu)(jiégòu)，減小機(jī)械自重

1、減小機(jī)械(jīxiè)間的摩擦力。請(qǐng)你思考

例如：動(dòng)滑輪太重，使滑輪組機(jī)械效率很低，換用較輕滑輪就可提高其機(jī)械效率。例如：加強(qiáng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部位的潤(rùn)滑.3、增加物重，讓機(jī)械盡量滿負(fù)荷工作。第二十六頁，共四十三頁。有用(yǒuyònɡ)推論：(豎直放置）想一想：滑輪組水平(shuǐpíng)放置時(shí)，怎樣？第二十七頁，共四十三頁?；喗M水平(shuǐpíng)拉動(dòng)物體時(shí):W有用(yǒuyònɡ)＝fs物W總

＝F

s繩

S繩=ns物第二十八頁，共四十三頁。有用推論(tuīlùn)：(水平放置）第二十九頁，共四十三頁。探究二、斜面(xiémiàn)的機(jī)械效率1、提出(tíchū)猜想：斜面的機(jī)械效率(jīxièxiàolǜ)可能和有關(guān)。2、參考器材：長(zhǎng)木板、小木塊、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺3、探究過程：

斜面的坡度⑴組裝器材⑵進(jìn)行實(shí)驗(yàn)⑶分析數(shù)據(jù)，得到結(jié)論第三十頁，共四十三頁。⑴實(shí)驗(yàn)(shíyàn)裝置：FShG第三十一頁，共四十三頁。⑵實(shí)驗(yàn)(shíyàn)過程：①測(cè)量小木塊的重力G，記錄(jìlù)數(shù)據(jù)；

③改變斜面的傾斜(qīngxié)程度，重復(fù)步驟②。

②把小木塊用彈簧秤沿斜面勻速向上拉；分別記錄拉力F、木塊沿斜面移動(dòng)的距離S、木塊上升的高度h。第三十二頁，共四十三頁。⑶注意事項(xiàng)：①要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)(lādònɡ)物體。②拉力(lālì)要與斜面平行。③及時(shí)記錄(jìlù)數(shù)據(jù)。第三十三頁，共四十三頁。4、記錄(jìlù)表格：斜面傾斜程度木塊重量

G/N斜面高度

h/m拉力F/N斜面長(zhǎng)

s/m有用功

W有/J總功W總/J機(jī)械效率較緩較陡很陡結(jié)論：斜面越陡，省力(shěnɡlì)越少，機(jī)械效率越高。有總公式：第三十四頁，共四十三頁。實(shí)驗(yàn)(shíyàn)前請(qǐng)猜想:1.你認(rèn)為省力多少(duōshǎo)與斜面的傾斜程度有什么關(guān)系?2.斜面的機(jī)械效率(jīxièxiàolǜ)與它的傾斜程度有什么關(guān)系?斜面的傾斜程度小車重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面長(zhǎng)s/m有用功W有/J

總功W總/J機(jī)械效率較緩較陡最陡第三十五頁，共四十三頁。第三十六頁，共四十三頁。小結(jié)(xiǎojié)：1、有用功、額外(éwài)功、總功2、機(jī)械效率(jīxièxiàolǜ)3、斜面的機(jī)械效率與坡度有關(guān)第三十七頁，共四十三頁。3、如圖所示，斜面長(zhǎng)10m，高2m，工人要沿斜面把重1500N的物體拉到斜面頂端(dǐngduān)，若斜面的機(jī)械效率為75%，求：（1）工人做的有用功、總功、和額外功；（2）工人所用的拉力和物體與斜面的摩擦力。F2m第三十八頁，共四十三頁。1、如圖所示的滑輪組勻速提升物體．已知物重G=240牛，手的拉力(lālì)F=100牛，手上升距離為30厘米,則有用功為多少焦耳?該滑輪組的機(jī)械效率為多少?G解:因?yàn)閔=S=10cm=0.1m13W有=Gh=240N×0.1m=24J

W總=FS=100N×0.3m=30J

η==×100%=80%

W有W總24J30J

F堂堂(tángtáng)清練習(xí)鞏固第三十九頁，共四十三頁。2、一臺(tái)起重機(jī)將重3600N的貨物提高(tígāo)4m。如果額外功是9600J，起重機(jī)做的有用功是多少？總功是多少？機(jī)械效率是多少？第四十頁，共四十三頁。3、一輛汽車不小心(xiǎoxīn)開進(jìn)了泥潭中，司機(jī)取來一套滑輪組欲將汽車從泥潭中拉出，如下圖所示。若車重為8×104N，汽車受到的阻力為車重的0.03倍，滑輪組的機(jī)械效率為80％，問：（1）該司機(jī)至少需用多大的力才能將汽車從泥潭中拉出？（2）若拉動(dòng)汽車時(shí)，汽車前進(jìn)的速度為0.1m/s，則司機(jī)做功的功率是多少？第四十一頁，共四十三頁。同學(xué)們，其實(shí)生活中處處(chùchù)都有美麗的景色，我們要善于去發(fā)現(xiàn)美，感受美，愿你們每個(gè)