内容正文:
第3节 如何提高机械效率
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学习目标
1.了解有用功、额外功和总功概念;
2.会进行机械效率的计算。
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情景导入
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自学互研
知识板块一 什么是有用功与额外功
自主阅读教材P11~12内容,独立思考并完成:
1.使用机械时,对人们有用的功(为达到我们目的而做的功)叫做______,对人们没有用但又不得不做的那部分功叫做______,有用功与额外功之和叫做____,即W总=____+____。
2.用木筐把生活用煤搬到住宅区的五楼,人对煤所做的功叫____功,人对木筐做的功叫____功,人对木筐和煤做的功的总和叫___功。
有用功
额外功
总功
W有用
W额外
有用
额外
总
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3.如图所示,拉力F=80N,物体重G=120N,若绳子自由端匀速拉动的距离s=4m,物体被提高的距离h=2m,求:
(1)拉力所做的有用功。
(2)拉力所做的总功。
解:(1)W有=Gh=120N×2m=240J。
(2)W总=Fs=80N×4m=320J。
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知识板块二 什么是机械效率
4.______与总功的____叫做机械效率,用公式
η=_________来表示,η是一个比值,它的大小总小于__。
有用功
比值
1
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5.如图所示,工人利用滑轮组将沙子从地面提升到距地面6m高的三楼,沙子的质量为50kg,装沙子的桶的质量为8kg,动滑轮的质量为2kg,工人匀速拉绳子的力为300N(忽略摩擦和绳重,g取10N/kg)求:
(1)工人做的总功;
(2)工人做的额外功。
解:(1)拉力做功:W总=Fs=300N×12m=3600J;
(2)∵忽略摩擦和绳重,∴W额=(G桶+G动)h=(m桶+m动)gh=(8kg+2kg)×10N/kg×6m=600J。
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想一想:有哪些办法可以将沙子运上三楼?
一、有用功、额外功、总功
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思考: 提升物体的过程中动力(人)对哪些物体做了功?
①
3克服自重做功
1对砂子做功
2对桶做功
②
1对砂子做功
2对桶做功
③
1对砂子做功
2对桶做功
3对动滑轮做功
④
1对砂子做功
2对口袋做功
3对动滑轮做功
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问题1:哪些功达到了我们做功的目的?
有用功:满足我们做功的目的,对我们有价值的功. 计作:W有用
对重物(沙子)做的功。
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问题2:哪些功对我们没有价值,但又不得不做的功?
1..桶、动滑轮、口袋等也随重物一起上升,也提升了它们. 克服这些重力做的功
2.此外,机械运转时都有摩擦克服机械的摩擦做的功
额外功:对我们既无利用价值而又不得不做的功。
计作:W额外
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1、有用功(W有用):
2 、额外功(W额外):
3 、总功(W总):
4 、三者关系:
对人们有用的功。
W有=Gh………提升物体
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=FS……(运用机械时动
力F所做的功)
W总= W有用+ W额外
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1、用水桶从井中提水时,
所做的有用功是 ,
额外功是 ,
总功是 ;
2、如果桶掉到井里,从井里捞桶时,捞上来的桶里带了一些水,有用功是 ,
额外功是 ,
总功是 。
克服水的重力做功
克服桶的重力做功
拉力所做的功
克服桶的重力做功
克服水的重力做功
拉力所做的功
随堂练习
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算一算:算出有用功,额外功 总功分别是多少?
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砂子重100N 桶重20N
人重400N 地面到三楼高6 m
对砂做功
对桶做功
克服自重 做功
总功
600J
120J
2400J
=2520J
=3120J
有用功:
额外功:
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砂子重100N
桶重20N
地面到三楼高6 m
有用功:
额外功:
总功:
对砂子做功
对桶做功
人拉滑轮做功
600J
120J
720J
湖北