内容正文:
如何提高机械效率
知 识 回 顾
1、什么是功?
2、功的计算式是什么?
3、你如何理解功的原理?
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
必须做的功
不需要的,但又不得不做的功
有用功 :
额外功 :
总功 :
一、有用功、额外功、总功
=FS
使用机械时对人们有用的功
人们不需要但又不 得不做的功
有用功与额外功的总和,
W总=W有用+W额
实现目的而做的功
克服机械自身(如动滑轮、绳子)的重力和摩擦等而做的功
动力对机械所做的功
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?
提水所做的功是有用功,提水桶所做的功是额外功。
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?
提水桶所做的功是有用功,提水所做的功是额外功。
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
对口袋做功
对滑轮做功
600J
2520J
600J
180J
600J
90J
3120J
780J
690J
19%
76%
86%
二、 什 么 是 机 械 效 率
1.定义:有用功跟总功的比值叫机械效率.
2.表达式:
(2)因为有用功总小于总功,所以机械效率总小于1
(1)机械效率没有单位,一般用百分数表示。
注意:
起重机的机械效率是50%
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50%,也可以说有用功在总功中占有50%,另外的50%是额外功。
离心式水泵60%-80%
柴油机28%-37%
汽油机 22%-27%
一些机械的机械效率
喷气发动机 50%-60%
1.改进结构,更合理,更轻巧
2.定时润滑,减小摩擦
提高机械效率的方法:
探究 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、参考器材:
长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺
3、探究过程:
⑴组装器材
⑵进行实验
斜面的坡度
⑶分析数据,得到结论
⑴实验装置:
F
S
h
⑵实验过程:
①测量小木块的重力,记录数据;
③改变斜面的倾斜程度,重复步骤②,再做两次。
②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。
⑶注意事项:
①要匀速拉动物体。
②拉力要与斜面平行。
③及时记录数据。
4、记录表格:
结论:斜面粗糙程度不变时,斜面越陡,越不省力,机械效率越高。
100
300
500
490
670
840
20%
45%
60%
斜面倾斜程度 木块重量
G/N 斜面高度
h/m 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 10 10 4.9 100
较陡 10 30 6.7 100
很陡 10 50 8.4 100
起重机把质量为0.6t的重物匀速提升了3m,而它的电动机所做的功是3.4×104J,起重机做的有用功是多少?机械效率是多少?
起重机在哪些方面消耗了额外功?
(g=10N/kg)
解:
起重机匀速提高物体所用的力等于物体的重力
F=G=mg=600kg×10N/kg=6000N
起重机提升重物所做的功是有用功
W有用=Fs=Gh=6000N×3m=1.8×104J
因此,起重机的机械效率
η=W有用/W总=1.8×104J/3.4×104J=53%
起重机克服摩擦力和机械自身的重力做了额外功
机械效率: 有用功跟总功的比值
小结:
公式:
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
∴ 永远小于1
1.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