12.3机械效率

第三节机械效率中排中学刘文姬把100N的沙子运到三楼，你会选用哪种方法？为什么？123123对沙子做功对桶做功克服重力做功对沙子做功对桶做功对滑轮做功对沙子做功对口袋做功对滑轮做功•对砂子做功•对空桶做功•克服自身重力做功并不需要做但又不得不做的功对人们有用必须做的功3m3m方法1：用桶提沙子他的目的是：把沙子运上三楼一、有用功、额外功、总功1、有用功（W有用）：对人们有用的功(或直接对物体所做的功)2、额外功（W额）：人们不需要但又不得不做的功3、总功（W总）:有用功与额外功的总和.W总=W有+W额做一做：1、用水桶从井中提水的时候,所做的功哪部分是有用功,哪部分是额外功?提水所做的功是有用功;提水桶所做的功是额外功。2、如果桶掉到井里,从井里捞桶的时候,捞上的桶里带了一些水,这种情况下哪部分是有用功？哪部分是额外功?提水桶所做的功是有用功;提水所做的功是额外功。123123对沙子做功对桶做功克服重力做功对沙子做功对桶做功对滑轮做功对沙子做功对口袋做功对滑轮做功600J2520J600J180J600J90J请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。3120J780J690J(W有)(W额)(W有)(W有)(W额)(W额)120J2400J120J60J30J60J123123对沙子做功对桶做功克服重力做功对沙子做功对桶做功对滑轮做功对沙子做功对口袋做功对滑轮做功600J2520J600J180J600J90J3120J780J690J19%77%87%二、机械效率1.定义：有用功与总功的比值叫机械效率.2.表达式:没有！因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于1想一想：有没有机械效率为100%的机械？为什么？3.机械效率总是小于1。4.机械效率一般用百分数表示，没有单位!100总有用WW%使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是60%，也可以说有用功在总功中占有60%，另外的40％是额外功．起重机的机械效率是60%，它表示什么意思？一些机械的机械效率：离心式水泵60%－80%柴油机28%－37%汽油机22%－27%1804年特雷维辛克发明的蒸汽机车．蒸汽机的效率通常只有6%－15%．理解机械的三种功GF如：用竖直方向上的滑轮提升物体G要提升重物G，同时必须将动滑轮也提升。这时，你要克服动滑轮重力和摩擦而额外做功，否则你不能完成任务。这部分功无利用价值而又不得不做，是额外功。要实现目的，完成有用功,必须施加动力F对滑轮做功，动力所做的是总功提升物体G是目的,有利用价值,是有用功FF拉G物W有用=F拉S1、有用功：W有用=G物h二、滑轮组的效率额外功:W额=G轮h（忽略摩擦力）总功：W总=FS2、滑轮组的效率100总有用WW%η=W有用/W总=G物h/FS=G物/nF(S=nh)η=G物/nF（1）．增大物重；（2）．减小动滑轮重；（3）．减少机械间的摩擦。3、提高滑轮组机械效率的方法:探究斜面的机械效率1、提出猜想：斜面的机械效率可能和有关。2、参考器材：长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺3、探究过程：⑴组装器材⑵进行实验斜面的倾斜程度⑶分析数据，得到结论实验装置：FSh结论：斜面越陡，越不省力，机械效率越高。理论推导:SinFGFSGhWW总有SinFGFSGhWW总有与斜面的光滑程度有关三、影响斜面机械效率的因素有两点（1）斜面的坡度（2）斜面的光滑程度斜面越陡,机械效率越高斜面越光滑,机械效率越高知识小结一、机械的三种功：有用功——有利用价值的功。总功——动力对机械所做的功。额外功——对人们无利用价值而又不得不做的功。额外有用总二、机械效率：1、定义：有用功与总功的比值。额外有用有用总有用公式%100:2、公式讨论：1)(01)(0所以理想情况所以实际存在额外额外WW请你判断：下面说法中是否正确？1．有用功越多，机械效率越高（）2．额外功越少，机械效率越高（）3．物体做功越慢，机械效率越低（）4．做总功越多，机械效率越低（）5．做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高（）6．做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高（）7．机械效率越高，越省力（）√√×××××例1.用一动滑轮将货物400N的货物匀速提到高2m，所用拉力是250N，求有用功、额外功、总功和动滑轮的机械效率各是多少？已知：G=400Nh=2mS=nh=4mF=250N求：W有W额W总ηJ800m2N400hGW有解：sFW总J1000m4N250W额=W总—W有=1000J－800J=200J%80J1000J800总有WW例2.用一动滑轮将重200N的砂子提到9m高的脚手架上，所用力是120N，求有用功、总功和机械效率各是多少？J1800m9N200hGW有%3.83J2160J1800J2160m18N120总有总WWsFW解：已知：G=200Nh=9mS=18mF=120N例：一台起重机将重3600N的货物提高4m。如果额外功是9600J，起重机做的有用功是多少？总功是多少？机械效率是多少？解：起重机提高物体的力等于物体的重力F=G=3600N起重机提升重物所做的有用功起重机做的总功W总=W有+W额=14400J+9600J=2.4×104JW有=FS=Gh=3600N×4m=14400J=1.44×104J因此，起重机的机械效率η=W有/W总=1.44×104J/2.4×104J=60%