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1、第第3 3节节 机械效率机械效率2想一想：想一想：你会采用哪种方法？你会采用哪种方法？3人做功人做功 人做功人做功1.1.对沙子做功对沙子做功2.2.对桶做功对桶做功3.3.克服自重做功克服自重做功人做功人做功1.1.对沙子做功对沙子做功 2.2.对桶做功对桶做功3.3.对动滑轮做功对动滑轮做功 必须做的，对我们有用的功必须做的，对我们有用的功不需要的，但又不得不做的功不需要的，但又不得不做的功1 1、有用功：、有用功：2 2、额外功：、额外功：4.4.克服摩擦做功克服摩擦做功 1.1.对沙子做功对沙子做功2.2.对桶做功对桶做功3.3.克服摩擦做功克服摩擦做功一、有用功和额外功一、有用功和额
2、外功4要提升沙，必须将要提升沙，必须将动滑轮动滑轮和和口袋口袋也提也提升，同时还要克服升，同时还要克服摩擦摩擦做功。这些功做功。这些功是是对人们无用但又对人们无用但又不得不做的功：不得不做的功：额外功额外功。提升沙是目的，提升沙是目的，有利用价值，对有利用价值，对沙做的功是沙做的功是对人对人们有用的功：们有用的功：有有用功。用功。有用功和额外有用功和额外功之和等于功之和等于总总功。功。W有有= =G沙沙hW总总= = W有有+ + W额额W总总=Fs3 3、总功：有用功与额外功之和、总功：有用功与额外功之和5 一个人用水桶从井里打水一个人用水桶从井里打水, ,有用功是有用功是什么？额外功是什么
3、？什么？额外功是什么？ 对对水做的功为有用功，对桶做的功水做的功为有用功，对桶做的功为额外功。为额外功。 对桶做的功为有用功，对水做的功对桶做的功为有用功，对水做的功为额外功。为额外功。思考：思考： 若桶掉在水中若桶掉在水中, ,把装满水的桶捞起来把装满水的桶捞起来, ,则有用功又是什么？额外功又是什么？则有用功又是什么？额外功又是什么？功的计算功的计算W有用 w总 W额GFhFS总有用7请分别计算出三种情况下有用功、额外功和总功分别是多请分别计算出三种情况下有用功、额外功和总功分别是多少？少？请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。8二
4、、机械效率二、机械效率2.2.表达式表达式: : 总有WW注：因为机械效率是两个功的比值，因此注：因为机械效率是两个功的比值，因此没有单位。没有单位。1.1.定义：定义：有用功跟总功的比值叫机械效率。有用功跟总功的比值叫机械效率。9 没有！因为有用功总小于总功，所以没有！因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于机械效率总小于1 1。1 1）有没有机械效率为）有没有机械效率为100%100%的机械？为什么？的机械？为什么？2 2）怎样才能提高机械的效率？）怎样才能提高机械的效率？ 减少额外功减少额外功 改进结构，使其合理、轻巧改进结构，使其合理、轻巧 经常保养、定时润滑经常保养、定时润滑 思考：
5、思考：10滑轮组：滑轮组：50%50%70% 70% 起重机：起重机：40%40%50% 50% 一些机械的机械效率一些机械的机械效率11抽水机：抽水机：60%60%80% 80% 柴油机：柴油机： 28%28%40% 40% 12 一台起重机将重一台起重机将重3600 N3600 N的货物提高的货物提高4 m4 m。如果额外功是如果额外功是9600 J9600 J，起重机做的有用功是，起重机做的有用功是多少？总功是多少？机械效率是多少？起重多少？总功是多少？机械效率是多少？起重机在哪些方面消耗了额外功？机在哪些方面消耗了额外功？13解解: :起重机提高物体的力等于物体的重力起重机提高物体的力
6、等于物体的重力F= =G=3600 N=3600 N起重机提升重物所做的有用功起重机提升重物所做的有用功W有有= =Fh= =Gh=3600 N=3600 N4 m=14400 J=1.444 m=14400 J=1.4410104 4 J J起重机做的总功起重机做的总功W总总= =W有有+ + W额额=14400 J+9600 J=2.4=14400 J+9600 J=2.410104 4 J J因此因此, ,起重机的机械效率起重机的机械效率= = W有有/ /W总总=1.44=1.4410104 4 J/2.4J/2.410104 4 J=60%J=60%用一个动滑轮用一个动滑轮, ,将将
7、200N200N的物体匀速提升的物体匀速提升2m2m高，高，拉力拉力F F为为120N120N，此动滑轮的机械效率是多少？，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分析：解题的关键是要注意用动滑轮提起重物时，动力时，动力F把绳子末端拉起的距离是被提起高度把绳子末端拉起的距离是被提起高度的的2倍。即倍。即S=2h。已知：已知：G=200N， h=2m,F=120N,s=2h=4m.求：求： 解：解：W=Gh=200N2m=400J W总总=Fs=120N4m=480J =W有有/W总总100 =400J/480J100% =83.3%如图所示，某人用牛的推力沿高为米，如
8、图所示，某人用牛的推力沿高为米，长为米的粗糙斜面把重为牛的物体长为米的粗糙斜面把重为牛的物体推到斜面顶端，问有用功是多少？人的推力所做推到斜面顶端，问有用功是多少？人的推力所做的总功为多少？斜面的机械效率是多少？的总功为多少？斜面的机械效率是多少？ 用图所示的滑轮组将牛的物体匀速提用图所示的滑轮组将牛的物体匀速提高米，所用的拉力是牛求：高米，所用的拉力是牛求：) )绳子自由端移动的距离？绳子自由端移动的距离？) )有用功是多少？有用功是多少？) )拉力所做的总功是多少？拉力所做的总功是多少？) )滑轮组的机械效率是多少？滑轮组的机械效率是多少？GF17探究一：探究一： 斜面的机械效率斜面的机械
9、效率猜一猜：猜一猜：斜面的斜面的机械效率机械效率可能和可能和哪些因素哪些因素有关？有关？1.1.斜面的光滑程度斜面的光滑程度2.2.斜面的高度斜面的高度3.3.斜面的长度斜面的长度4.4.斜面斜面长 L斜面高h总有WWFLGh19器材：器材：长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺。长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺。说一说你的设计思路？说一说你的设计思路？20探究斜面机械效率与斜面坡度的关系探究斜面机械效率与斜面坡度的关系1.1.测量小木块的重量，记录数据；测量小木块的重量，记录数据；2.2.把小木块用弹簧测力计把小木块用弹簧测力计沿斜面匀速沿斜面匀速向上拉；分向上拉；分别记录拉力别记录拉力F F
10、、木块沿斜面移动的距离、木块沿斜面移动的距离s s、木块上、木块上升的高度升的高度h h；3.3.改变斜面的倾斜程度，重复步骤改变斜面的倾斜程度，重复步骤2. 2. 21223 3、斜面的机械效率、斜面的机械效率 斜面的机械效率跟斜面的斜面的机械效率跟斜面的光滑程度光滑程度与与斜面的坡度斜面的坡度有关，斜面越光滑、坡度越大，有关，斜面越光滑、坡度越大，机械效率越高机械效率越高。注：注：提高斜面机械效率的方法提高斜面机械效率的方法1 1）增大斜面的倾斜程度增大斜面的倾斜程度2 2）减小斜面的粗糙程度减小斜面的粗糙程度 滑轮组竖提总有WWnhnGGGhnhnFGhFsGh动动GGG探究二：滑轮组的
11、机械效率探究二：滑轮组的机械效率24探究二：滑轮组的机械效率探究二：滑轮组的机械效率25 使用同一滑轮组，所提物体使用同一滑轮组，所提物体越重，机械效率越高。越重，机械效率越高。与滑轮组与滑轮组的绕法无关的绕法无关4 4、滑轮组的机械效率、滑轮组的机械效率注：注：提高滑轮组机械效率的方法提高滑轮组机械效率的方法1 1）增大物重增大物重2 2）减小动滑轮的重，绳重减小动滑轮的重，绳重 3 3）减小滑轮与绳间的摩擦减小滑轮与绳间的摩擦-加润滑油加润滑油 261.1.关于机械效率，以下说法正确的是关于机械效率，以下说法正确的是（ ）A.A.机械效率总小于机械效率总小于1 1B.B.单位时间里做功越多
12、的机械，机械效率越高单位时间里做功越多的机械，机械效率越高C.C.做功越多的机械，机械效率越高做功越多的机械，机械效率越高D.D.省力越多的机械，机械效率越高省力越多的机械，机械效率越高A A、D D272.2.某机械的机械效率是某机械的机械效率是75%75%，这说明使用这一装置做功，这说明使用这一装置做功（ ）A.A.总功是额外功的总功是额外功的3 3倍倍B.B.有用功是额外功的有用功是额外功的3 3倍倍C.C.总功是有用功的总功是有用功的3 3倍倍D.D.额外功占总功的额外功占总功的3/43/4倍倍B B283.3.为了提高滑轮组的机械效率，以下做法中正确的是为了提高滑轮组的机械效率，以下
13、做法中正确的是（ ）A.A.以较快的速度匀速提升重物以较快的速度匀速提升重物B.B.以较慢的速度匀速提升重物以较慢的速度匀速提升重物C.C.增加承担物重的绳子股数增加承担物重的绳子股数D.D.把滑轮做得更轻巧，减小滑轮在转动过程中的摩擦把滑轮做得更轻巧，减小滑轮在转动过程中的摩擦D D有用功额外功4、右图中圆面积表示总功，、右图中圆面积表示总功， 图中标出了有用功和额外功的图中标出了有用功和额外功的比例，该机械的比例，该机械的= 2。5、机械效率越大的简单机械必定是、机械效率越大的简单机械必定是（ ） C.有用功跟总功的比值越大有用功跟总功的比值越大A.有用功越多有用功越多B.功率越大功率越大1/43/4301.1.有用功、额外功、总功有用功、额外功、总功2.2.机械效率机械效率: :3.3.斜面的机械效率跟坡度和光滑程度有关斜面的机械效率跟坡度和光滑程度有关总有WW