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1、一、什么是机械效率一、什么是机械效率1 1、使用简单机械能省功吗?、使用简单机械能省功吗?图图a a图图b b图图a a中,拉力直接做功中,拉力直接做功图图b b中,拉力借助动滑轮做功中,拉力借助动滑轮做功hhGGF SFS图图a a图图b b图图a a中,拉力直接做功中,拉力直接做功W W1 1=FS=FS图图b b中,拉力借助动滑轮做功中,拉力借助动滑轮做功W W2 2=F=FS S比较比较W W1 1、W W2 2的大小可得:的大小可得:=Gh=Gh=F=F2h2hW W2 2WW1 1结论:结论:使用简单机械不但不能使用简单机械不但不能省功,还要多做一些功省功,还要多做一些功(即费功)
2、。(即费功)。思考:思考:既然使用简单机械不但不能省既然使用简单机械不但不能省功,而且还要多做一些功,那么功,而且还要多做一些功,那么,我们为什么还要使用简单机械,我们为什么还要使用简单机械呢?呢?(为了省力或方便)(为了省力或方便)为什么使用简单机械做功时,为什么使用简单机械做功时,要额外多做一些功呢?要额外多做一些功呢?(在图(在图b b所示实验中,我们的目的所示实验中,我们的目的是要把重物是要把重物G G提高提高h h,但我们在把,但我们在把重物提升的同时,也把动滑轮提重物提升的同时,也把动滑轮提升了升了h h米,提升动滑轮所做的功是米,提升动滑轮所做的功是额外多做的功。另外,克服绳重额
3、外多做的功。另外,克服绳重及滑轮转动时与轴之间的摩擦又及滑轮转动时与轴之间的摩擦又要额外多做一些功。)要额外多做一些功。)二、二、二、二、机械的三种功机械的三种功机械的三种功机械的三种功(1 1)总功:)总功:动力所做的功叫总功。动力所做的功叫总功。用用W W总总表示。表示。W W总总=F=FS S(2 2)有用功:)有用功:对人们有用的功叫有用功。对人们有用的功叫有用功。用用W W有有表示。表示。W W有有=Gh=Gh(3 3)额外功:)额外功:对人们无用,而又不得不做对人们无用,而又不得不做的功叫额外功。用的功叫额外功。用W W额额表示。表示。(4 4)总功、有用功、额外功)总功、有用功、
4、额外功 三者之间的关系:三者之间的关系:W W总总 =W=W有有 +W+W额额3 3、利用滑轮组提升重物时,、利用滑轮组提升重物时,额外功产生的原因:额外功产生的原因:a a、动滑轮的重、动滑轮的重b b、绳重、绳重C C、滑轮与轴之间的摩擦、滑轮与轴之间的摩擦用水桶从井中提水时,所做的有用功是用水桶从井中提水时,所做的有用功是 ,额外功是,额外功是 ,总,总功是功是 ;如果桶掉到井里,从井里捞桶时,捞上来如果桶掉到井里,从井里捞桶时,捞上来的桶里带了一些水,有用功是的桶里带了一些水,有用功是 ,额外功是额外功是 ,总功是,总功是 。克服水的重力做功克服水的重力做功克服桶的重力做功克服桶的重力
5、做功拉力所做的功拉力所做的功克服桶的重力做功克服桶的重力做功克服水的重力做功克服水的重力做功拉力所做的功拉力所做的功4 4、机械效率、机械效率有用功与总功的比值叫做有用功与总功的比值叫做机械效率。用机械效率。用表示。表示。因为因为W W有有总小于总小于W W总总,所以所以总小于总小于1 1。一些机械的机械效率:一些机械的机械效率:滑轮组:滑轮组:50%70%起重机:起重机:40%50%一些机械的机械效率:一些机械的机械效率:抽水机:抽水机:60%80%柴油机:柴油机:28%40%例题:例题:用一个动滑轮将用一个动滑轮将200N200N的物体匀的物体匀速提升速提升2m2m,拉力,拉力F F为为1
6、20N120N,此动,此动滑轮的机械效率是多少?滑轮的机械效率是多少?已知:已知:G=200NG=200Nh=2mh=2mF=120NF=120NS=nh=22m=4m求:求:解:解:W W有有=Gh=Gh=200N=200N2m2m=400J=400JW W总总=FS=FS=120N=120N4m4m=480J=480J答:动滑轮的机械效率约是答:动滑轮的机械效率约是83.383.3请你判断:请你判断:下面说法中是否正确下面说法中是否正确?1有用功越多,机械效率越高(有用功越多,机械效率越高()2额外功越少,机械效率越高(额外功越少,机械效率越高()3物体做功越慢,机械效率越低(物体做功越慢
7、,机械效率越低()4做总功越多,机械效率越低(做总功越多,机械效率越低()5做做相相同同的的有有用用功功,额额外外功功越越少少,机机械械效效率率越越高(高()6做做相相同同的的总总功功时时,有有用用功功越越多多,机机械械效效率率越越高(高()7机械效率越高,越省力(机械效率越高,越省力()1、你知道计算总功有哪些方法?、你知道计算总功有哪些方法?W总=FSW W总总=W=W有有+W+W额额2 2、如图所示,在测定杠杆机械效率的实验中,、如图所示,在测定杠杆机械效率的实验中,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,保持弹簧测力竖直向上匀速拉动弹簧测力计,保持弹簧测力计的示数不变,使挂在杠杆计的示数不变,使挂
8、在杠杆OBOB下面的物块缓慢下面的物块缓慢上升至虚线位置,图示中,测力计的示数上升至虚线位置,图示中,测力计的示数F F为为_N_N,测力计上升的高度,测力计上升的高度S S为为0.2m0.2m。物块重。物块重G G为为1.5N1.5N,物块上升的高度,物块上升的高度h h为为0.3m0.3m,则杠杆的机械,则杠杆的机械效率为效率为_,使用该杠杆做额外功的一个原,使用该杠杆做额外功的一个原因是因是_。2.590由于使用杠杆时需要克服杠杆自重做功由于使用杠杆时需要克服杠杆自重做功3 3、如图所示,斜面长、如图所示,斜面长S=10mS=10m,高,高h=4mh=4m,用,用沿斜面向上的大小为沿斜面
9、向上的大小为50N50N的推力的推力F F,将重为,将重为100N100N的物体由斜面底端的物体由斜面底端A A匀速推到顶端匀速推到顶端B B。求:求:(1 1)运动过程中克服物体重力做的功)运动过程中克服物体重力做的功(2 2)斜面的机械效率)斜面的机械效率(3 3)物体所受摩擦力)物体所受摩擦力f f的大小的大小(1)W有有=Gh=100N4m=400J(2)W总=FS=50N10m=500J(3)W额=W总W有有=500J=500J400J400J=100J因为因为 W W额额=fs=fs所以所以 fs=100J fs=100J=10N区分功率与机械效率区分功率与机械效率1 1、下列说法
10、中正确的是下列说法中正确的是 ()A A、机械效率越高,做功一定越快、机械效率越高,做功一定越快B B、做功越快的机械,功率一定越大、做功越快的机械,功率一定越大C C、功率越大的机械做功一定越多、功率越大的机械做功一定越多D D、做功越多的机械,机械效率一定越高、做功越多的机械,机械效率一定越高B功率与效率无关做功多,不一定做功快;做功多,不一定做功快;做功快,效率不一定高做功快,效率不一定高2 2、分别用一个定滑轮和一个动滑轮将两个相同分别用一个定滑轮和一个动滑轮将两个相同 的重物提的重物提升升相同相同的的高度,则:(高度,则:()A A、定滑轮的总功一定大于动滑轮的总功;定滑轮的总功一定
11、大于动滑轮的总功;B B、定滑轮的有用功一定大于动滑轮的有用功;定滑轮的有用功一定大于动滑轮的有用功;C C、定滑轮的有用功一定小于动滑轮的有用功;定滑轮的有用功一定小于动滑轮的有用功;D D、定滑轮的有用功一定等于动滑轮的有用功。定滑轮的有用功一定等于动滑轮的有用功。D3 3、小刚用力将一桶水从井里提上来小刚用力将一桶水从井里提上来,他对他对 做的功是有用功,他对做的功是有用功,他对 做的功是额外功。如果要做的功是额外功。如果要 提高做功效率,应该提高做功效率,应该 。水水桶桶减小桶重减小桶重4 4、利用如图所示的滑轮组,在、利用如图所示的滑轮组,在F=80NF=80N的拉力作用下的拉力作用
12、下,将一个重为将一个重为180N180N的物体匀速举高的物体匀速举高1m1m,绳重、摩擦,绳重、摩擦不计。求不计。求:(1 1)W W总总=?(?(2 2)W W有用有用=?(3)W(3)W额外额外=?=?(4)=?(5)G(4)=?(5)G动动=?=?GF.答案答案:(1)W总总=240J;(2)W有用有用=180J;(3)W额外额外=60J;(4)=75;(5)G G动动=60N=60N。5 5、用哪种方法好?、用哪种方法好?人人提提沙沙子子做做功功1.1.对砂子做功对砂子做功2.对桶做功3.克服自重做功人人拉拉滑滑轮轮做做功功1.1.对砂子做功对砂子做功2.2.对桶做功对桶做功3.3.对
13、动滑轮做功对动滑轮做功人人拉拉滑滑轮轮做做功功1.1.对砂子做功对砂子做功2.2.对口袋做功对口袋做功3.3.对动滑轮做功对动滑轮做功人人提提沙沙子子做做功功对砂子做功对砂子做功对桶做功对桶做功克服自克服自重做功重做功人人拉拉滑滑轮轮做做功功对砂子做功对砂子做功对桶做功对桶做功对动滑轮对动滑轮做功做功人人拉拉滑滑轮轮做做功功对砂子做功对砂子做功对口袋做功对口袋做功对动滑轮对动滑轮做功做功600J600J2520J2520J600J600J180J180J600J600J90J90J3120J3120J780J780J690J690J砂子重砂子重100N 100N 人重人重400N 400N 桶
14、重桶重20N 20N 动滑轮重动滑轮重10N 10N 口袋重口袋重5N 5N 地面到三楼高地面到三楼高6 m 6 m 6 6、如图所示,用滑轮组拉动物体由如图所示,用滑轮组拉动物体由A A到到B B,物体前进了,物体前进了一段距离一段距离S S。要拉动物体,必须克服物体与。要拉动物体,必须克服物体与地地面间的摩面间的摩擦力,所以克服擦力,所以克服地地面与物体间的摩擦力做的功,就是面与物体间的摩擦力做的功,就是有用功。动力有用功。动力F F(即拉力)做的功是总功。而克服滑轮(即拉力)做的功是总功。而克服滑轮与轴之与轴之间的摩擦做的功是间的摩擦做的功是额额外功。外功。通过以上实例请你考虑:有人说,有用功就是通过以上实例请你考虑:有人说,有用功就是G Gh h(G G是物重,是物重,h h是物体是物体上上升的升的高度高度)。这种说法对吗?有人)。这种说法对吗?有人认为,只要是克服摩擦力做功,一定是额外功,这种认为,只要是克服摩擦力做功,一定是额外功,这种说法说法错在哪里?错在哪里?2 2、某机械的机械效率是、某机械的机械效率是75%75%,这说明,这说明 使用这一装置做功:使用这一装置做功:()D、额外功占总功的、额外功占总功的3/4。C、总功是有用功的、总功是有用功的3倍;倍;B、有用功是额外功的、有用功是额外功的3倍;倍;A、总功是额外功的、总功是额外功的3倍;倍;B