内容正文:
第十一章 机械与功
第四节 机械效率
观察:做功的不同方法
新课导入
小明和小聪要把重100N的沙子运上三楼,图中画出了三种办法,哪种办法最好,哪种办法最不好,为什么?
人提沙子做功
1.对沙子做功
2.对桶做功
3.克服自重做功
人拉滑轮做功
3.对动滑轮做功
2.对桶做功
人拉滑轮做功
1.对沙子做功
1.对沙子做功
2.对袋子做功
3.对动滑轮做功
一、有用功、额外功和总功
1.有用功、额外功、总功的定义
有用功:对我们有用的,是我们需要做的功。(是无论采取哪种办法都必须做的功)
额外功:这部分并非我们需要但又不得不做的功叫做额外功。
(既没有利用价值而又不得不做的功)
总功:有用功加上额外功是总共做的功,叫做总功。(动力对机械所做的功)
2.有用功、额外功、总功的关系
W总=W有+W额
请计算出下列三种情况的有用功、额外功和总功分别是多少?
甲同学用水桶从井里提水,乙同学用绳把掉在井中的水桶捞上来,水桶里带了一些水,关于两同学所做有用功、额外功的说法正确的是( )
A.甲提水桶做的功是有用功
B.乙提水桶做的功是有用功
C.甲提水桶对桶做的功是额外功
D.乙提水桶对桶做的功是额外功
二、机械效率
1.定义:
有用功跟总功的比值
2.计算公式:
3.单位:
机械效率是一个没有单位的物理量。
1.意义:
表示机械做功时,有用功在总功中所占的比例,是机械性能的重要指标。
对机械效率概念的理解
(1)机械效率是表示机械做功性能的一个重要指标。
(2)机械效率常用百分数表示,是一个没有单位的物理量。
(3)进行有关机械效率的计算时,要分清有用功、额外功和总功
(4)机械效率总小于1
(5)进行有关机械效率的计算时,常用的公式:
W总=W有+W额
活动 计算机械效率
在图11-4-2的三种不同做功方式中,我们已经计算出有用功、额外功和总功。下面我们来算算三种不同方式的机械效率。
机械效率、功率的区别和联系
起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3m,而它的电动机所做的功是3.4x104J,起重机的机械效率是多少?g取10N/kg。
三、测量滑轮组的机械效率
1.实验原理
=Gh/Fs
2.实验器材
弹簧测力计、刻度尺、铁架台、滑轮、细线、钩码。
3.注意事项
竖直向上,匀速拉动测力计。
实验结论:
动滑轮重一定,物重越大,机械效率越高;
物重一定,动滑轮越重,机械效率越低。
用滑轮组提升物体时,滑轮组的机械效率与物体的重、绳重及动滑轮的自重、机械间的摩擦等因素有关;而与滑轮组的绕法以及被提升的高度无关。
归纳
如何提高机械效率?
1. 改进机械的结构,使它更合理,更轻巧。
例如:动滑轮太重,使得滑轮组机械效率很低,换用较轻滑轮就可提高其机械效率。
2. 减小机械间的摩擦力。
例如:加强机械运动部位的润滑。
3. 增大物体的重量。
在额外功不变的情况下增大有用功。
拓展
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