内容正文:
第五节 机械效率
1、知道什么是有用功、额外功和总功,能区别有用功和额外功
2、理解机械效率的定义及计算公式,并会进行简单的计算
3、知道提高机械效率的意义和主要方法
4、通过实验探究过程,培养实事求是、尊重自然规律的科学态度
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②人做功
①人做功
1、对沙子做功
2、对桶做功
3、克服自重做功
③人做功
1、对沙子做功
2、对桶做功
3、对动滑轮做功
必须做的,对我们有用的功
不需要的,但又不得不做的功
——有用功
——额外功
4、克服摩擦做功
1、对沙子做功
2、对桶做功
3、克服摩擦做功
机械的三种功
要提升沙,同时必须将动滑轮和口袋也提升,同时还要克服摩擦做功。这些功是对人们无用但又不得不做的功:额外功。
提升沙是目的,有利用价值,对沙做的功是对人们有用的功:有用功
有用功和额外功的和统称为总功
W有=G沙h
W总= W有+ W额
W总=Fs
1、利用机械工作时,对人们有用的功叫__________,
对人们无用但又不得不做的功叫__________,
W总=___________.
2、有用功为600J,总功为800J,则额外功是______J,
有用功
额外功
W有+ W额
200
用哪种方法好?
有用功与总功的比值叫机械效率
公式:
注意:1、机械效率没有单位,一般用百分数表示。
2、η <1
η
机械效率
×100%
W有
W总
h
=
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占有60%,另外的40%是额外功.
用一个动滑轮,将200N的物体匀速提升2m,拉力F为120N,此动滑轮的机械效率是多少?
分析:解题的关键是要注意用动滑轮提起重物时,动力F把绳子末端拉起的距离是被提起高度的2倍。即s=2h。
已知:G=200N,h=2m,F=120N,s=2h=4m.
求:η
例 题
解:W有=Gh=200N×2m=400J
W总=Fs=120N×4m=480J
机械效率总是一定的吗?
提出问题:同一个机械它的机械效率是否是一定的?
猜想:1、同一机械,机械效率是一定的。
2、同一机械的机械效率不总是一定的。
实验探究:滑轮组的机械效率与所挂物体的重力的关系
物重G
提升高度h
拉力F
绳的自由端通过的距离s
结论:滑轮组的机械效率与所挂物体的重量有关,所挂物体越重,则滑轮组的机械效率越大。
拉力F/N 绳子自由端移动的距离s/m 总功
W总/J 钩码重G/N 钩码上升
高度h/m 有用功
W有/J 机械效率η
1
2
3
结论:同一机械的机械效率不总是一定的。
机械效率没有大于1的。
滑轮组的机械效率与哪些因素有关?
机械效率与物重有关。
机械效率还与动滑轮的自重和绳子的摩擦有关。
1、增加所挂物体的重量
2、减小摩擦
3、减小机械的自重
如何提高机械效率?
一些机械的机械效率:
滑轮组:50% ~ 70%
起重机:40% ~ 50%
抽水机:60% ~ 80%
柴油机: 28% ~ 40%
1、当你用水桶从井中提水的时候,你对桶做的功是_________;如果桶掉进水里,从井里捞桶的时候,捞上的桶里带了一些水,这时候你对水做的功是________。(选填“总功”、“有用功”或“额外功”)
2、一台起重机将重3600N的货物提升4m,如果该起重机的机械效率是60%,则起重机做的有用功是________J,总功是_________J,额外功是___________J。
额外功
额外功
14400
24000
9600
3、关于机械效率,以下说法正确的是( )
A、机械效率总小于1
B、单位时间里做功越多的机械,机械效率越高
C、做功越多的机械,机械效率越高
D、省力越多的机械,机械效率越高
A
4、某机械的机械效率是75%,这说明使用这一装置做功
( )
A、总功是额外功的3倍
B、有用功是额外功的3倍
C、总功是有用功的3倍
D、额外功占总功的3/4
B
5、为了提高滑轮组的机械效率,以下做法中正确的是
( )
A、以较快的速度匀速提升重物
B、以较慢的速度匀速提升重物
C、增加承担物重的绳子股数
D、把滑轮做得更轻巧,减小滑轮在转动过程中的摩擦
D
6、利用定滑轮、动滑轮和滑轮组,分别匀速提升同一重物,在不计绳重和摩擦的情况下机械效率最高的是
( )
A、定滑轮
B、动滑轮
C、滑轮组
D、都一样
A
7、在测定滑轮组机械效率的实验中:
(1)实验桌上有弹簧测力计、天平、重物、刻度尺、细线、缺少的是________。多余的是_______。
(2)为了能准确读出弹簧测