第3节-机械效率(第1课时)课件.pptx

1、上一张下一张复习提问：复习提问：1 1、功的两个要素：、功的两个要素：一是作用在物体上的力。一是作用在物体上的力。二是物体在这个力的方向上通过的距离。二是物体在这个力的方向上通过的距离。2 2、功的计算公式：、功的计算公式：W=FSW=Gh或或3 3、什么叫功率、计算、什么叫功率、计算公式：公式：1 1.了解什么是有用功、额外功了解什么是有用功、额外功和总功。和总功。2 2.理解什么是机械效率理解什么是机械效率。4 4.探究斜面机械效率跟哪些因素探究斜面机械效率跟哪些因素有关。有关。3 3.探究滑轮组机械效率探究滑轮组机械效率跟哪些跟哪些因素有关。因素有关。直接提升物体做功，与使用机械提升物体

2、做功相同吗？直接提升物体做功，与使用机械提升物体做功相同吗？提出问题：提出问题：提出问题提出问题1.实验：使用动滑轮是否省功2.这两次拉力所做的功一样吗？为什么？G/Nh/mW直直/JF/Ns/mW机机/J20.11.20.2 实实 验验0.20.20.240.24实验结果表明：虽然在两次实验中钩码被提升了相同的高度，但第二次拉力做的功反而要多一些。这说明：尽管使用动滑轮会省力，但由于滑轮本身所受的重力以及摩擦等因素的影响，我们要多做功。结论：使用动滑轮比直接提升物体不省功。功的原理：使用任何机械不省功G/Nh/mW直直/JF/Ns/mW机机/J20.10.21.20.20.241、有用功、额

3、外功、总功的定义有用功：对我们有用的，是我们需要做的功。（有利用价值）额外功：克服动滑轮本身重力以及摩擦力等所做的功。（没有利用价值但不得不做）总功：利用机械所做的功（有用功和总功的总和）2.有用功、额外功、总功的关系用水桶从井中提水的时候，所做的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？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，提水所做的功是有用功，提水桶所做的功是额外功。提水桶所做的功是额外功。如果桶掉到井里，从井里捞桶的时候，捞如果桶掉到井里，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上的桶里带了一些水，这种情况下哪部分是有用功，哪部

4、分是额外功？用功，哪部分是额外功？提水桶所做的功是有用功，提水桶所做的功是有用功，提水所做的功是额外功。提水所做的功是额外功。W有有=GhW额额=G动动hW总总=FS1、有用功（W有）：为了达到工作目的必须做的功。W有有=Gh一一、有用功、额外功、总功的定义、有用功、额外功、总功的定义2 2、额外功（W额）：由于机械自重和摩擦等由于机械自重和摩擦等因素因素影响影响,并非我们需要并非我们需要，但又不得不做的功。，但又不得不做的功。3、总功（W总）：利用机械所做的功，即有用功与额外功的总和。W总总=W有有+W额额W总总=FS第第节节 机械效率机械效率4 4、功的原理、功的原理:使用任何机械都不省功

5、。使用任何机械都不省功。上一张下一张想一想：有哪些办法可以将沙子运上三楼？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，但又不得不做的功有用功有用功额外功额外功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想一想：你会采用哪种方法？想一想：你会采用哪种方法？砂子重砂子重100N

6、100N 桶重桶重20N 20N 人重人重400N 400N 地面到三楼高地面到三楼高6 m6 m 对砂做功对砂做功对桶做功对桶做功克服自重克服自重 做功做功总功：总功：W W有有=G G砂砂h=100Nh=100N6m=600J6m=600JW W桶桶=G=G桶桶h=20Nh=20N6m=120J6m=120JW W人人=G=G人人h=400Nh=400N6m=2400J6m=2400JW W额额=W W桶桶+W+W人人=2520JW W总总=W W有有+W W额额=3120J=3120J有用功有用功:额外功额外功:你希望额外功多些还是少些呢？你希望额外功多些还是少些呢？哪种方法最好，哪种方

7、法最不好？哪种方法最好，哪种方法最不好？214对沙子做功对沙子做功对桶做功对桶做功对自己做功对自己做功对沙子做功对沙子做功对桶做功对桶做功对沙子做功对沙子做功对口袋做功对口袋做功对滑轮做功对滑轮做功600J2520J600J120J600J90J3120J720J690J=83.3%=87%3对沙子做功对沙子做功对桶做功对桶做功对滑轮做功对滑轮做功600J180J780J=77%额外额外功功额外额外功功额外额外功功1 1、定义：、定义：有用功有用功跟总功的比值叫跟总功的比值叫机械效率。机械效率。2、公式、公式：3 3、对机械效率概念的对机械效率概念的理解理解：二二、机械效率、机械效率（1 1）

8、机械效率是表示机械）机械效率是表示机械做功性能做功性能的一个重要指标。的一个重要指标。（2 2）机械效率常用）机械效率常用百分数百分数表示，是一个表示，是一个没有单位没有单位的物理量。的物理量。（3 3）机械效率总小于机械效率总小于1 1。（因为（因为有用功总小于有用功总小于总总功功）它表示什么意思？它表示什么意思？有用功在总功中占有有用功在总功中占有60%60%，额外功占，额外功占4040（3 3）机械效率越高表示有用功在总功所占的比）机械效率越高表示有用功在总功所占的比例就越大，例就越大，不表示有用功多，也不表示额外功少不表示有用功多，也不表示额外功少。例：某起重机的例：某起重机的机械效率

9、机械效率6 60 0%，它，它表示的意思是：表示的意思是：使用这台起重机使用这台起重机提升重物提升重物时，所时，所做的有用功做的有用功跟总功的比值跟总功的比值是是6 60 0%。4.4.机械效率的物理意义机械效率的物理意义使用起重机提升使用起重机提升重物时所做的重物时所做的有用功跟有用功跟总功的比为总功的比为6060%。5、机械效率、功率的区别和联系机械效率功率相同点两者都是表示机械做功性能的重要指标。不同点机械效率是表示机械做功时，有用功在总功中所占的比例。功率表示的是机械做功的快慢。两者之间没有必然的联系！离心式水泵离心式水泵60%80%柴油机柴油机28%37%起重机起重机40%50%汽油

10、机汽油机 22%27%生活中一些机械的机械效生活中一些机械的机械效率率机械效率估测：机械效率估测：1、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，机械效率越低（）4做总功越多，机械效率越高（做总功越多，机械效率越高（）5做相同的有用功，额外功越少，机械效做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高（率越高（）6做相同的总功时，有用功越多，机械效做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高（率越高（）7机械效率越高，越省力（机械效率越

11、高，越省力（）例例1.1.起重机把质量为起重机把质量为0.5t0.5t的重物匀速提升的重物匀速提升3m3m，而它的电动机所作的功是而它的电动机所作的功是3.43.410104 4J,J,起重机的机起重机的机械效率是多少？械效率是多少？（g=10N/kgg=10N/kg)解：解：F=G=mgF=G=mg=0.5=0.510103 3kgkg10N/kg10N/kg=5=510103 3N NW W有有=GhGh=5=510103 3N N3m=1.53m=1.510104 4J J三、机械效率三、机械效率的计算的计算1 1、滑轮组竖直方向匀速提起重物时、滑轮组竖直方向匀速提起重物时:W有有=Gh

12、W总总=FSV V自自=nVnV物物S=nh三、机械效率三、机械效率的计算的计算用用一动滑轮将重一动滑轮将重200N200N的砂子提到的砂子提到9m9m高的高的脚手架上，所用力是脚手架上，所用力是120N120N，求有用功、总功，求有用功、总功机械效率各是多少？机械效率各是多少？J1800m9N200hGW有J2160m18N1201892总SFWmmnhS解：解：如图所示的滑轮组匀速提升物如图所示的滑轮组匀速提升物体已知物重体已知物重G G=240=240N N，手的拉力手的拉力F F=100=100N N，手上手上升距离为升距离为3030cmcm,则有用功为多少焦耳则有用功为多少焦耳?总功

13、为多总功为多少？该滑轮组的机械效率为多少少？该滑轮组的机械效率为多少?W W有有=GhGh=240N=240N0.1m=24J0.1m=24J W W总总=FS=100 N=FS=100 N0.3m=30J0.3m=30J F FG G2 2、滑轮组水平方向匀速拉动物体时、滑轮组水平方向匀速拉动物体时:W有有 W总总 S自自=f s物物F s自自ns物物V V自自=nVnV物物有用有用推论：推论：如如图所示，在图所示，在50N50N的水平拉力的水平拉力F F作用下，作用下，重重800N800N的物体以的物体以0.2m/s0.2m/s的速度沿水平地面做匀的速度沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面

14、间滑动摩擦力为速直线运动，物体与地面间滑动摩擦力为120N120N，物体运动了物体运动了1min1min求（求（1 1）有用功（）有用功（2 2）总）总功功（3 3）机械效率（）机械效率（4 4）拉力的功率）拉力的功率解解(1)(1)S S物物=vtvt=0.2m/s=0.2m/s60s=12m60s=12mW W有有=fSfS=120N=120N12m=1440J12m=1440J（2 2）S S自自=3=3S S物物=3=312m=36m12m=36m，W W总总=F F S S自自=50N=50N36m=1800J36m=1800J（4 4）n=3n=3，S S自自=3=3S S物物，拉

15、力移动的速度：拉力移动的速度：V V自自=nVnV物物=3=30.2m/s=0.6m/s0.2m/s=0.6m/s3 3、在液体中提升重物，（不计水的阻力）、在液体中提升重物，（不计水的阻力）GF浮浮W有有=（GF浮浮）hW总总=FSFSW总总=W有有GF浮浮=（GF浮浮）hnF=例例4：有一重为有一重为800N800N的物体，在水中受到的浮的物体，在水中受到的浮力为力为200N200N，系在滑轮组的下端，如图所示，若动滑，系在滑轮组的下端，如图所示，若动滑轮的重力为轮的重力为150N150N。不计摩擦和水的阻力，求铜块在。不计摩擦和水的阻力，求铜块在水中匀速上升时滑轮组的机械效率。（水中匀速

16、上升时滑轮组的机械效率。（g=10N/kgg=10N/kg）解：解：F钩钩=GF浮浮=800N-200N=600NFSW总总=W有有GF浮浮=（GF浮浮）hnF=小小明用明用100N的力沿竖直方向的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下将杠杆的一端拉下2m，杠杆的另一，杠杆的另一端将端将320N的重物提高了的重物提高了0.5m，(1)他做的有用功是多少？他做的有用功是多少？(2)总功是多少？总功是多少？(3)杠杆的机械效率是多少？杠杆的机械效率是多少？1、家、家住农村的小李同学想测家中一头肥猪的住农村的小李同学想测家中一头肥猪的重家里只有一个量程较小的弹簧测力计，他利用杠重家里只有一个量程较小的弹簧测力

17、计，他利用杠杆平衡的原理，称出了猪所受的重力小李将猪用绳杆平衡的原理，称出了猪所受的重力小李将猪用绳绑住挂在木棒上的绑住挂在木棒上的B点，将棒的一端（点，将棒的一端（O点）放在石点）放在石坎上人用力通过挂在坎上人用力通过挂在A端的测力计拉起木棒的另一端的测力计拉起木棒的另一端使木棒刚好达到水平位置，如图所示图中弹簧测端使木棒刚好达到水平位置，如图所示图中弹簧测力计读数力计读数F=320N，OB=0.4m，AB=1.2m求：求：（1）根据杠杆平衡条件，小李同学测出的猪重）根据杠杆平衡条件，小李同学测出的猪重G是是多少多少？（2）如果猪的实际重力为）如果猪的实际重力为1200N，猪被拉离地面，猪被

18、拉离地面升高了升高了0.1m，小李做的有用功，小李做的有用功W有用是多少？有用是多少？（3）小李同学测猪重使用的杠杆装置的机械效率）小李同学测猪重使用的杠杆装置的机械效率是多少？（保留整数）是多少？（保留整数）质量质量是是6kg6kg的物体的物体A A放在水平桌面上，利用图所示的放在水平桌面上，利用图所示的装置使物体以装置使物体以0.2m/s0.2m/s的速度做匀速直线运动，弹簧测力计始的速度做匀速直线运动，弹簧测力计始终保持水平，其示数为终保持水平，其示数为2N2N，不计绳子的伸长和滑轮组内部的，不计绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦，则（摩擦，则（g g取取10N/kg10N/kg）（）（）A

19、A作用在绳端的拉力作用在绳端的拉力F F为为6 6N NB B水平桌面对物体水平桌面对物体a a的摩擦力是的摩擦力是2 2N NC C在在1 1s s内拉力内拉力F F做功做功1.21.2J JD D在在1 1s s内拉力内拉力F F的功率是的功率是0.40.4W W如如图所示，物体重图所示，物体重100N100N，当它沿水平面，当它沿水平面运动时受到的摩擦力大小为运动时受到的摩擦力大小为50N50N，用滑轮组使，用滑轮组使物体沿水平面以物体沿水平面以0.2m/s0.2m/s的速度匀速运动的速度匀速运动20s20s若绳重、滑轮重及滑轮轴的摩擦均可忽若绳重、滑轮重及滑轮轴的摩擦均可忽略，则水平拉力略，则水平拉力F F的大小的大小为为_，拉力做拉力做的功的功为为_J_J，功率，功率为为_W W如如果滑轮组的机械效率为果滑轮组的机械效率为80%80%，则拉力做功的功，则拉力做功的功率率为为_W W抓住今天，你就会前进一步；丢弃今天，你就会停滞不动。