機(jī)械效率課件第一頁，共43頁。第一頁，共43頁。機(jī)械效率課件第二頁，共43頁。第二頁，共43頁。要把重100N的沙子運(yùn)上三樓。下圖畫了三種辦法。同學(xué)們討論一下：哪種辦法最好，哪種辦法最不好，為什么？提出問題第三頁，共43頁。第三頁，共43頁。學(xué)生討論返回主頁

學(xué)生討論第四頁，共43頁。第四頁，共43頁。對(duì)砂子做功對(duì)空桶做功克服自身重力做功并不需要做但又不得不做的功對(duì)人們有用必須做的功3m3m方法1他的目的是：把沙子運(yùn)上三樓手提水桶提沙子第五頁，共43頁。第五頁，共43頁。一、有用功和額外功1.有用功（W有）：為了達(dá)到工作目的，必須做的功2.額外功（W額）：為了達(dá)到工作目的，并非我們所

需要但又不得不做的功3.總功（W總）：動(dòng)力所做的所有功即有用功與額外功的總和

W總=W有+W額

第六頁，共43頁。第六頁，共43頁。用水桶從井中提水的時(shí)候,所做的功哪部分是有用功,哪部分是額外功?提水所做的功是有用功;提水桶所做的功是額外功。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,這種情況下哪部分是有用功,哪部分是額外功?提水桶所做的功是有用功;提水所做的功是額外功。想一想；議一議：第七頁，共43頁。第七頁，共43頁。對(duì)砂子做功對(duì)空桶做功對(duì)動(dòng)滑輪做功W有議一議：方法2：方法3：}W額}W總對(duì)砂子做功對(duì)口袋做功對(duì)動(dòng)滑輪做功W有}W額}W總另兩種提沙方法中做的有用功、額外功、總功分別是哪些？方法2方法3動(dòng)滑輪提水桶提沙子動(dòng)滑輪提口袋提沙子第八頁，共43頁。第八頁，共43頁。理解機(jī)械的三種功GF要提升G，同時(shí)必須將動(dòng)滑輪也提升。這時(shí)，你要克服動(dòng)滑輪重力和摩擦而額外做功，否則你不能完成任務(wù)。這部分功無利用價(jià)值而又不得不做，是額外功。提升物體G是目的,有利用價(jià)值,是有用功要實(shí)現(xiàn)目的，完成有用功,必須施加動(dòng)力F對(duì)滑輪做功，動(dòng)力所做的是總功如：用豎直方向上的滑輪提升物體G第九頁，共43頁。第九頁，共43頁。無論采取那種方法都必須做的功。即：為達(dá)到目的所必須做的功。（1）舉高重物時(shí)：W有用=G物·hW有=f摩擦·S物（2）在粗糙水平面上移動(dòng)物體時(shí)：有用功第十頁，共43頁。第十頁，共43頁。并非人們需要但又不得不做的功（1）克服機(jī)械自重做功：W額外=G動(dòng)滑輪·h使用動(dòng)滑輪或滑輪組時(shí)：（2）克服機(jī)械間的摩擦做功：使用斜面時(shí)：W額外=f摩擦·L額外功第十一頁，共43頁。第十一頁，共43頁。動(dòng)力對(duì)機(jī)械所做的功.有用功和額外功的和等于總功。W總=W有用+W額外公式（1）：公式（2）：W總=F動(dòng)力·S動(dòng)力

作用在機(jī)械上的動(dòng)力動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離總功第十二頁，共43頁。第十二頁，共43頁。W有1=G沙h三種提沙方法中的W有、W額、W總分別為多少？方法2：方法3：W額1=（G桶+G人）hW總1=（W有1+W額1）方法1：=

100N×6m=

600J=

(20N+400N)×6m=

2520J=

3120JW有2=G沙h

=

600JW額2=（G桶+G輪）hW總2=（W有2+W額2）=

(20N+10N)×6m=180J=

780JW有3=G沙h

=600JW額3=（G袋+G輪）hW總3=（W有3+W額3）=(5N+10N)×6m=

90J=690J3m3m沙子重100N桶重20N

體重400N口袋重5N

動(dòng)滑輪重10N方法2方法1方法3算一算：第十三頁，共43頁。第十三頁，共43頁。二、機(jī)械效率（1）機(jī)械效率通常用百分?jǐn)?shù)表示，沒有單位.1.定義：有用功跟總功的比值叫機(jī)械效率（η）（2）機(jī)械效率總小于1.（因?yàn)橛杏霉傂∮诳偣Γ?.公式：%3.特點(diǎn)：第十四頁，共43頁。第十四頁，共43頁。三種提沙方法中的機(jī)械效率η分別為多少？W有1=G沙h方法2：方法3：W額1=（G桶+G人）hW總1=（W有1+W額1）方法1：=

100N×6m=

600J=

(20N+400N)×6m=

2520J=

3120JW有2=G沙h

=

600JW額2=（G桶+G輪）hW總2=（W有2+W額2）=

(20N+10N)×6m=180J=

780JW有3=G沙h

=600JW額3=（G袋+G輪）hW總3=（W有3+W額3）=(5N+10N)×6m=

90J=690Jη1

=W有1W總1=}600J3120J=19.2%η2

=W有2W總2}=600J780J=76.9%η3

=W有3W總3}=600J690J=87.0%再算算：有用功相同，額外功越少機(jī)械效率越高第十五頁，共43頁。第十五頁，共43頁。5、機(jī)械效率公式：提升移動(dòng)第十六頁，共43頁。第十六頁，共43頁。起重機(jī)的機(jī)械效率是60%它表示什么意思？1.使用起重機(jī)提升重物時(shí)所做的有用功跟總功的比60%2.也可以說有用功在總功中占有60%，另外額外功占40％4.機(jī)械效率的意義有用功所占總功的比例越大，機(jī)械效率越高。機(jī)械效率與是否省力.功率大小.提升高度.

繩子的繞法.做功的多少無關(guān)。第十七頁，共43頁。第十七頁，共43頁。例1.用一動(dòng)滑輪將貨物400N的貨物勻速提到高2m，所用拉力是250N，求有用功、額外功.總功和動(dòng)滑輪的機(jī)械效率各是多少？分析：使用動(dòng)滑輪省了力，卻費(fèi)了距離，貨物提高2m，繩子的自由端拉力通過的距離為4m，已知：G=400Nh=2mS=4mF=250N求：

W有W額W總ηW額=W總

—W有

=1000J－800J=200J三.例題第十八頁，共43頁。第十八頁，共43頁。例2.

用一動(dòng)滑輪將重200N的砂子提到9m高的腳手架上，所用力是120N，求有用功、總功機(jī)械效率各是多少？解：已知：G=200Nh=9mS=18mF=120N第十九頁，共43頁。第十九頁，共43頁。請(qǐng)你判斷：1.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)械效率越低（）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（）√√×××××練習(xí)第二十頁，共43頁。第二十頁，共43頁。2.一臺(tái)起重機(jī)將重600N的貨物提高4m.如果額外功是9600J，起重機(jī)的有用功是多少？總功是多少？機(jī)械效率是多少？練習(xí)已知：G=-----Nh=---mW額

=-------J求：

W有

W總η解：W總=W額+W有=%=第二十一頁，共43頁。第二十一頁，共43頁。1．如圖所示，建筑工地上，工人用一個(gè)動(dòng)滑輪將重720N的重物勻速提升5m，工人所用拉力為450N，求：（1）工人做的總功（2）該動(dòng)滑輪的機(jī)械效率（３）不考慮摩擦，求動(dòng)滑輪的重（４）提升的物體重為９００Ｎ，該動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為多少？第二十二頁，共43頁。第二十二頁，共43頁。F甲GF乙G甲乙2.用它們分別將重相同的甲、乙兩物體勻速提升相同的高度，所用的拉力分別為F甲、F乙，它們的機(jī)械效率分別為η甲、η乙。則F甲_____F乙η甲_____η乙（選填“＞”、“＜”或“＝”）第二十三頁，共43頁。第二十三頁，共43頁。探究動(dòng)滑輪的機(jī)械效率一、影響動(dòng)滑輪的機(jī)械效率的因素

減輕動(dòng)滑輪自重減小滑輪轉(zhuǎn)軸間的摩擦力增加提升的物重。減輕繩重二、如何提高動(dòng)滑輪的機(jī)械效率

1、動(dòng)滑輪自重、滑輪摩擦、繩重2、提升的物體重力滑輪組的機(jī)械效率與提升的高度、繩子的股數(shù)無關(guān)。第二十四頁，共43頁。第二十四頁，共43頁。為得出滑輪組的機(jī)械效率，需要求出有用功和總功，為此需要測(cè)出哪些物理量？每個(gè)量怎樣測(cè)量？彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、鉤碼、滑輪組兩個(gè)、鐵架臺(tái)、長約2m的細(xì)繩。實(shí)驗(yàn)器材：實(shí)驗(yàn)探究：滑輪組的機(jī)械效率總是一定的嗎？重力G、拉力F、繩子移動(dòng)距離S、重物上升高度h原理：η=W有用/W總對(duì)物體做功為有用功：W有用=Gh(提重物)=fs物（水平移動(dòng)物體）拉力做的功為總功：W總=Fs第二十五頁，共43頁。第二十五頁，共43頁。在測(cè)定滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中：⑴根據(jù)的原理是_____________。⑵實(shí)驗(yàn)中需要的測(cè)量工具有________和____________。⑶需要直接測(cè)量的物理量有：繩端的拉力F、___________、__________和______________。⑷注意事項(xiàng)：實(shí)驗(yàn)時(shí)拉力的方向應(yīng)盡量________，且應(yīng)在鉤碼__________的過程中讀取拉力的大小。η=W有／W總刻度尺彈簧測(cè)力器物體重G物體上升距離h繩自由端移動(dòng)距離S豎直向上勻速移動(dòng)第二十六頁，共43頁。第二十六頁，共43頁。同一滑輪組提不同的重物，機(jī)械效率是否相同？第二十七頁，共43頁。第二十七頁，共43頁。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：機(jī)械效率有用功W有用（J）鈎碼上升高度h（m)總功W總

J拉力移動(dòng)距離S（m)鈎碼重G(N)0.51.00.10.32.00.10.90.30.150.166.7%0.270.274.1%拉力F（N）使用相同的滑輪組提升不同的物體時(shí)，物體越重,則機(jī)械效率越高。第二十八頁，共43頁。第二十八頁，共43頁。不同滑輪組，提相同的重物，機(jī)械效率是否相同？第二十九頁，共43頁。第二十九頁，共43頁。4.04.01.51.20.10.10.30.50.40.40.450.6088.9%66.7%提升相同的物體，動(dòng)滑輪越重，則機(jī)械效率越低。第三十頁，共43頁。第三十頁，共43頁。結(jié)論:1、使用相同的滑輪組提升不同的物體時(shí)，物體越重,則機(jī)械效率越高。2、提升相同的物體，動(dòng)滑輪越重，則機(jī)械效率越低。第三十一頁，共43頁。第三十一頁，共43頁。思考題：如果沒有刻度尺，不能測(cè)量h和s，還能否測(cè)滑輪組的機(jī)械效率？第三十二頁，共43頁。第三十二頁，共43頁。斜面也是經(jīng)常使用的省力機(jī)械，那么，斜面的機(jī)械效率要與什么因素有關(guān)呢？猜想：斜面的粗糙程度，斜面的傾斜程度，物體的重力第三十三頁，共43頁。第三十三頁，共43頁。探究:斜面的機(jī)械效率1.把物體拉上斜面時(shí),額外功是什么?(克服物體與斜面之間的摩擦力而做功)2.探究一下光滑程度一樣的斜面,當(dāng)它的傾斜程度不同

時(shí)斜面的機(jī)械效率是否相同.請(qǐng)思考:1.怎樣計(jì)算總功?W總=FS2.怎樣計(jì)算有用功?W有用=Gh3.實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量哪幾個(gè)物理量?改變木板的傾斜程度,再測(cè)量兩次斜面的機(jī)械效率第三十四頁，共43頁。第三十四頁，共43頁。實(shí)驗(yàn)前請(qǐng)猜想:1.你認(rèn)為省力多少與斜面的傾斜程度有什么關(guān)系?2.斜面的機(jī)械效率與它的傾斜程度有什么關(guān)系?最陡較陡較緩機(jī)械效率總功W總/J有用功W有/J

斜面長s/m沿斜面拉力F/N斜面高度h/m小車重量G/N斜面的傾斜程度5.05.05.00.50.50.50.10.150.251.62.23.10.50.751.250.81.11.5563%68%81%光滑程度相同的斜面，越平緩越省力，機(jī)械效率越低。第三十五頁，共43頁。第三十五頁，共43頁。斜面的機(jī)械效率與1、斜面的粗糙程度有關(guān)：同一斜面，拉同一物體，斜面越粗糙，拉力越大，效率越低；2、斜面的傾斜程度有關(guān)：粗糙程度相同，拉同一物體，斜面越陡（傾角越大），拉力越大，效率越高；3、所拉物體的重力有關(guān)：第三十六頁，共43頁。第三十六頁，共43頁。提高滑輪組機(jī)械效率的途徑：主要從減小額外功入手，額外功主要包括：由于機(jī)械本身的重力和機(jī)械之間的摩擦使在使用機(jī)械時(shí)多做了功。1、改善機(jī)械的結(jié)構(gòu)，減輕機(jī)械本身的重力2、加強(qiáng)潤滑，減小機(jī)械間的摩擦提高機(jī)械效率的意義：減小額外功，在有用功相同時(shí)，從而減小總功，節(jié)約能量。第三十七頁，共43頁。第三十七頁，共43頁。1、下列有關(guān)機(jī)械效率的概念的敘述中正確的是（ ）A、機(jī)械效率越大，做功越快B、做有用功越多時(shí)，機(jī)械效率越大C、機(jī)械效率越