内容正文:
第十二章 简单机械
第3节 机械效率
1.什么是功?
2.功的计算公式是什么?
导入新课
直接提升物体做功,与使用机械提升物体做功相同吗?
有用功和额外功
提 出 问 题
结论:使用动滑轮比直接提升物体不省功。
有用功和额外功
G/N h/m W直/J F/N s/m W机/J
动 手 实 验
基 本 概 念
额外功:由于机械自重和摩擦等因素影响,
而不得不做的功(无用付出)。
有用功和额外功
G/N h/m W直/J F/N s/m W机/J
2 0.1 0.2 1.2 0.2 0.24
有用功:直接对物体所做的功(工作目的)。
总功:利用机械所做的功(实际付出)。
1.定义:有用功与总功的比值
2.额外功总是存在的,所以机械效率总小于1
2.公式:
注意:
1.机械效率一般用百分数表示,没有单位
%
机械效率
利用如图所示的滑轮组,在F=80N的拉力作用下,将一个重为180N的物体匀速举高1m,绳重、摩擦不计。
求:(1)W总=?
(2)W有用=?
(3) W额外=?
(4)η=?
机械效率
G
F
.
起重机的机械效率一般为40-50 %
滑轮组的机械效率一般为60-80%
抽水机的机械效率为60-80 %
机械效率
实验原理
实验器材
注意事项
弹簧测力计、刻度尺、
铁架台、滑轮、细线、钩码。
竖直向上,缓慢拉动测力计。
机械效率
F
实验1、保持动滑轮重一定,改变钩码重力。
结论:
动滑轮重一定,物重越大,机械效率越高。
机械效率
G/N h/m F/N s/m W有/J W总/J
1
2
3
F
实验2、保持钩码重力一定,改变动滑轮重。
结论:
物重一定,动滑轮越重,机械效率越低。
机械效率
G/N h/m F/N s/m W有/J W总/J
1
2
F
1.增大物重;
2.减小动滑轮重;
3.减少机械间的摩擦。
机械效率
提高滑轮组机械效率的方法
1.有用功、额外功、总功
2.机械效率
课堂小结
$$《机械效率》同步测试
一、选择题
1.关于机械效率,下面说法正确的是( )
A.功率越大的机械,机械效率越高
B.机械效率越高的机械越省力
C.机械效率越低的机械,做的功就越少
D.由于有用功总小于总功,机械效率总小于1
答案:D
解析:功率是单位时间内做的功,表示的是做功的快慢,机械效率是指有用功与总功的比值,两者没有必然的联系,故A说法不正确。机械效率高说明有用功与总功的比值大,与机械省不省力无关,故B说法不正确。机械效率是指有用功与总功的比值,机械效率越低,有用功与总功的比值小,不能说明做的功越少,故C说法不正确。使用任何机械,除了做有用功外,都不可避免地要做额外功,所以有用功总小于总功,机械效率是指有用功与总功的比值,所以机械效率总小于1,故D说法正确。
2.下列叙述中能够提高机械效率的是( )
A.增加有用功
B.减小机械间的摩擦
C.减小总功
D.使用最省力的机械
答案:B
解析:只有在总功不变的情况下,增加有用功才会提高机械效率,只说增加有用功的说法不够严密,故A错;减小机械间的摩擦可以有效地减小额外功,是可行的办法,故B正确;在有用功不变的情况下,减小总功可以提高机械效率,但只说减小总功的说法不够严密,故C错;使用最省力的机械只能说明其省力,但不能说明其额外功的情况,有时甚至额外功会更大,故D错。
3.(2013年枣庄中考题)甲吊车比乙吊车的机械效率高,当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时,则( )
A.甲吊车的电动机做的有用功较多
B.乙吊车的电动机做的额外功较多
C.甲吊车的电动机做的总功较多
D.甲、乙两吊车的电动机做的总功相同
答案:B
解析:甲吊车的机械效率比乙吊车的机械效率高,说明甲吊车所做的有用功在总功中占的比值比乙吊车大;把相同质量的物体提高相同的高度,根据公式W有用=Gh=mgh可知:两辆吊车所做的有用功相同;机械效率不同,是因为做的额外功不同,导致总功不同。
4.有一人用同一滑轮组分别将重1000N和2000N的物体匀速提升5m,动滑轮重200N,不计绳重和摩擦,则上述两种情况中错误的说法是( )
A.滑轮组的机械效率不相等
B.人做的额外功相等
C.人做的总功相等
D.绳子自由端移动的距离相等
答案:C
解析:不计绳重和摩擦也就是说只考虑动滑轮的重,克服动滑轮的重力做的功就是额外功,用同一滑轮组说明两次所用的是一个动滑轮,所以两次做的额外功是相等的,拉2000N的物体时做的有用功当然多,有用功在总功所占的比例就越大,机械效率就高。同一个滑轮组,绳子