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1、第三节 机械效率,第十二章 简单机械,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 。,一、有用功、额外功、总功,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,对桶做功,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
2、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%,76%,86%,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 。,思考：,有没有机械效率为100%的机械？为什么？,起重机的机械效率是60%,它表示什么意思？,使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是60%，也可以说有用功在总功中
3、占有60%，另外的40是额外功,柴油机28%37%,起重机40%50%,汽油机 22%27%,电动机 80%90%,离心式水泵60%80%,蒸汽机6%15%,有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。 如何提高机械效率？,减轻机械重力，减少摩擦阻力，经常保养润滑等。,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
4、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,11、额外功与总功的比值越大，机械效率越小.,12、机械效率越大，越省力。,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?,G,三、如何计算滑轮组竖直提升重物时的机械效率？,把物体举高h,绳子在拉力F作用下移动距离s所做的功,W有=Gh,W总=Fs,归纳出计算方法：,【针对训练】 建筑工人用如图所示的装置把重400 N的物体匀 速提升3 m。所用的拉力为300 N。则该工人所 做的有用功为_J，总功为_J，
5、该滑轮组的机械效率是_。,三、如何计算滑轮组水平拉动重物时的机械效率？,例2：用如图所示的装置把重400 N的物体匀速拉动3m。已知物体与地面的摩擦力为40N，所用的拉力F为25N。则该工人所做的有用功为_J，总功为_J，该滑轮组的机械效率是_。,直接用手把物体拉动L所做的功,绳子在拉力F作用下移动距离s所做的功,W有=fL,W总=Fs,归纳出计算方法：,【针对训练】 如图所示，车重105N,车受到的摩擦力是车重的0.02倍，作用在绳自由端的拉力是600N，车在2秒前进的距离是0.2m，求： 1、滑轮组的机械效率是多少？ 2、拉力的功率是多少？,四、如何计算在斜面上拉动重物时的机械效率？,例3
6、：如图所示，用平行于斜面、大小为1.25 N的拉力F，将重为1.8 N的物体从斜面底端匀速拉至顶端，则这个过程中拉力做的有用功是_J，额外功是 J，机械效率是_。,归纳出计算方法：,直接把物 体拉升h,物体在拉力F作用下移动距离L所做的功,W有=Gh,W总=FL,【针对训练】 如图所示，斜面的长为5m，高为1m，物体重为100N，推动物体的力为30N。求:这个过程中，人做的总功、有用功、额外功和机械效率分别是多少？,探究一：如何测量斜面的机械效率？,1、提出猜想：,斜面的机械效率可能和 有关。,2、器材：,长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺,斜面倾斜程度、 斜面的粗糙程度,3、实验装置：,F,
7、S,h,4、实验过程：,测量小木块的重力，记录数据；,改变斜面的倾斜程度，重复步骤。,把小木块用弹簧秤沿斜面匀速向上拉；分别记录拉力F、木块沿斜面移动的距离S、木块上升的高度h。,5、注意事项：,要匀速拉动物体。,拉力要与斜面平行。,及时记录数据。,木板的倾斜程度要适当,要在匀速拉动的过程中读出弹簧秤的读数,6、记录表格：,6、记录表格：,结论：斜面越陡，越不省力，机械效率越高。,思考：测滑轮组的机械效率，需要测出哪些物理 量？每个量怎样测量？,实验原理：,探究二：如何测量滑轮组的机械效率？,猜想：滑轮组的机械效率可能与绳子的段数和物体 的重力有关。,刻度尺、钩码、弹簧秤、滑轮组两个、铁架台、
8、长约2m的细绳。,实验器材：,实验数据及表格设计如下：,0.2,0.8,0.3,0.24,83.3%,0.2,0.5,0.3,66.7%,实验结论：,1、用不同的滑轮组提升同一重物时，机械效率 ， 动滑轮多的做的 功多，机械效率 （填高或低）,2、用同一滑轮组提升不同重物时，机械效率 ，重物越重做的 功多，机械效率 （填高或低）。,3、滑轮组提升重物时，机械效率的高低 、 、以及 有关。,不同,额外,低,不同,有用,高,动滑轮重力,摩擦力,提升物体的重力,4、机械效率的大小，与省力多少无关、与功率大小无关、与重物被提升的高度无关！不能说机械效率越高就越省力，也不能说机械效率越高功率就越大。,提
9、高机械效率的一般方法：,2、改进机械的结构，减小机械自重,1、定时润滑减小机械间的摩擦力。,请你思考,例如：动滑轮太重，使滑轮组机械效率很低，换用较轻滑轮就可提高其机械效率。,例如：加强机械运动部位的润滑.,3、 增加物重。,1、现实中,关于机械效率，以下说法正确的是：,D、省力越多的机械，机械效率越高。,C、做功越多的机械，机械效率越高；,B、单位时间里做功越多的机械， 机械效率越高；,A、机械效率总小于1；,巩 固 练 习,A,2、为了提高滑轮组的机械效率，以下 做法中正确的是：（ ）,C、增加承担物重的绳子股数；,B、以较慢的速度匀速提升重物；,A、以较快的速度匀速提升重物；,D、把滑轮做得更轻巧，减小滑轮在 转动过程中的摩擦；,巩 固 练 习,D,成功源于努力！,