第3節(jié)-機(jī)械效率(第1課時(shí))課件

1、第3節(jié) 機(jī)械效率復(fù)習(xí)提問(wèn)：1、功的兩個(gè)要素：一是作用在物體上的力。 二是物體在這個(gè)力的方向上通過(guò)的距離。2、功的計(jì)算公式：W=FSW=Gh或3、什么叫功率、計(jì)算公式： 1.了解什么是有用功、額外功和總功。 2.理解什么是機(jī)械效率。 4.探究斜面機(jī)械效率跟哪些因素有關(guān)。 3.探究滑輪組機(jī)械效率跟哪些因素有關(guān)。直接提升物體做功，與使用機(jī)械提升物體做功相同嗎？提出問(wèn)題：提出問(wèn)題1.實(shí)驗(yàn)：使用動(dòng)滑輪是否省功2.這兩次拉力所做的功一樣嗎？為什么？G/Nh/mW直/JF/Ns/mW機(jī)/J20.11.20.2 實(shí) 驗(yàn)0.20.24實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：雖然在兩次實(shí)驗(yàn)中鉤碼被提升了相同的高度，但第二次拉力做的功反而要

2、多一些。這說(shuō)明：盡管使用動(dòng)滑輪會(huì)省力，但由于滑輪本身所受的重力以及摩擦等因素的影響，我們要多做功。結(jié)論：使用動(dòng)滑輪比直接提升物體不省功。功的原理：使用任何機(jī)械不省功G/Nh/mW直/JF/Ns/mW機(jī)/J20.10.21.20.20.241、有用功、額外功、總功的定義有用功：對(duì)我們有用的，是我們需要做的功。（有利用價(jià)值）額外功：克服動(dòng)滑輪本身重力以及摩擦力等所做的功。（沒(méi)有利用價(jià)值但不得不做）總功：利用機(jī)械所做的功（有用功和總功的總和）2.有用功、額外功、總功的關(guān)系用水桶從井中提水的時(shí)候，所做的功哪部分是有用功，哪部分是額外功？提水所做的功是有用功，提水桶所做的功是額外功。 如果桶掉到井里，從

3、井里撈桶的時(shí)候，撈上的桶里帶了一些水，這種情況下哪部分是有用功，哪部分是額外功？提水桶所做的功是有用功，提水所做的功是額外功。W有=GhW額=G動(dòng)hW總=FS1、有用功（W有）：為了達(dá)到工作目的必須做的功。W有=Gh一、有用功、額外功、總功的定義2、額外功（W額） ：由于機(jī)械自重和摩擦等因素影響,并非我們需要，但又不得不做的功。3、總功（W總）：利用機(jī)械所做的功， 即有用功與額外功的總和。W總=W有+ W額W總=FS第節(jié) 機(jī)械效率4、功的原理:使用任何機(jī)械都不省功。想一想：有哪些辦法可以將沙子運(yùn)上三樓？ 人做功 人做功1.對(duì)沙子做功2.對(duì)桶做功3.克服自重做功人做功1.對(duì)沙子做功 2.對(duì)桶做功

4、3.對(duì)動(dòng)滑輪做功 必須做的，對(duì)我們有用的功不需要的，但又不得不做的功有用功額外功4.克服摩擦做功 1.對(duì)沙子做功2.對(duì)桶做功3.克服摩擦做功想一想：你會(huì)采用哪種方法？ 砂子重100N 桶重20N 人重400N 地面到三樓高6 m 對(duì)砂做功對(duì)桶做功克服自重 做功總功：W有=G砂h=100N6m=600JW桶=G桶h=20N6m=120JW人=G人h=400N6m=2400JW額= W桶+ W人=2520JW總= W有+ W額=3120J有用功:額外功:你希望額外功多些還是少些呢？哪種方法最好，哪種方法最不好？214對(duì)沙子做功對(duì)桶做功對(duì)自己做功對(duì)沙子做功對(duì)桶做功對(duì)沙子做功對(duì)口袋做功對(duì)滑輪做功600

5、J2520J600J120J600J90J3120J720J690J= 83.3%= 87%3對(duì)沙子做功對(duì)桶做功對(duì)滑輪做功600J180J780J= 77%額外功額外功額外功1、定義：有用功跟總功的比值叫機(jī)械效率。 2、公式： 3、對(duì)機(jī)械效率概念的理解：二、機(jī)械效率（1）機(jī)械效率是表示機(jī)械做功性能的一個(gè)重要指標(biāo)。（2）機(jī)械效率常用百分?jǐn)?shù)表示，是一個(gè)沒(méi)有單位的物理量。（3）機(jī)械效率總小于1。（因?yàn)橛杏霉傂∮诳偣Γ?它表示什么意思？（2）有用功在總功中占有60%，額外功占40（3）機(jī)械效率越高表示有用功在總功所占的比例就越大，不表示有用功多，也不表示額外功少。例：某起重機(jī)的機(jī)械效率60%，它表示

6、的意思是：使用這臺(tái)起重機(jī)提升重物時(shí)，所做的有用功跟總功的比值是60%。4.機(jī)械效率的物理意義（1）使用起重機(jī)提升重物時(shí)所做的有用功跟總功的比為60%。5、機(jī)械效率、功率的區(qū)別和聯(lián)系機(jī)械效率功率相同點(diǎn)兩者都是表示機(jī)械做功性能的重要指標(biāo)。不同點(diǎn)機(jī)械效率是表示機(jī)械做功時(shí)，有用功在總功中所占的比例。功率表示的是機(jī)械做功的快慢。兩者之間沒(méi)有必然的聯(lián)系！離心式水泵60%80%柴油機(jī)28%37%起重機(jī)40%50%汽油機(jī) 22%27%生活中一些機(jī)械的機(jī)械效率機(jī)械效率估測(cè)：1、請(qǐng)你判斷：下面說(shuō)法中是否正確？1有用功越多，機(jī)械效率越高（ ）2額外功越少，機(jī)械效率越高（ ）3物體做功越慢，機(jī)械效率越低（ ）4做總功

7、越多，機(jī)械效率越高（ ）5做相同的有用功，額外功越少，機(jī)械效率越高（ ）6做相同的總功時(shí)，有用功越多，機(jī)械效率越高（ ）7機(jī)械效率越高，越省力（ ）堂堂清練習(xí)鞏固 例1. 起重機(jī)把質(zhì)量為0.5t的重物勻速提升3m，而它的電動(dòng)機(jī)所作的功是3.4104J,起重機(jī)的機(jī)械效率是多少？（g=10N/kg)解：F=G=mg =0.5103kg10N/kg =5103NW有=Gh=5103N3m=1.5104J三、機(jī)械效率的計(jì)算1、滑輪組豎直方向勻速提起重物時(shí):W有=GhW總=FSV自=nV物S=nh有用推論:三、機(jī)械效率的計(jì)算例1:用一動(dòng)滑輪將重200N的砂子提到9m高的腳手架上，所用力是120N，求有用

8、功、總功機(jī)械效率各是多少？解：簡(jiǎn)單計(jì)算例題分析 如圖所示的滑輪組勻速提升物體已知物重G=240N，手的拉力F=100N，手上升距離為30cm,則有用功為多少焦耳?總功為多少？該滑輪組的機(jī)械效率為多少?W有=Gh=240N0.1m=24J W總=FS=100 N0.3m=30J 例題2:FG2、滑輪組水平方向勻速拉動(dòng)物體時(shí):W有 W總 S自=f s物F s自ns物V自=nV物有用推論：例題3:如圖所示，在50N的水平拉力F作用下，重800N的物體以0.2m/s的速度沿水平地面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體與地面間滑動(dòng)摩擦力為120N，物體運(yùn)動(dòng)了1min求（1）有用功（2）總功（3）機(jī)械效率（4）拉力的功率

9、解(1)S物=vt=0.2m/s60s=12mW有=fS=120N12m=1440J（2）S自=3S物=312m=36m，W總=F S自=50N36m=1800J（4）n=3， S自=3S物，拉力移動(dòng)的速度：V自=nV物=30.2m/s=0.6m/s3、在液體中提升重物，（不計(jì)水的阻力）GF浮W有= （GF?。﹉W總=FSFSW總=W有GF浮=（GF?。﹉nF= 例4：有一重為800N的物體，在水中受到的浮力為200N，系在滑輪組的下端，如圖所示，若動(dòng)滑輪的重力為150N。不計(jì)摩擦和水的阻力，求銅塊在水中勻速上升時(shí)滑輪組的機(jī)械效率。（g=10N/kg）解：F鉤=GF浮 =800N-200N=6

10、00NFSW總=W有GF浮=（GF?。﹉nF=例題5:小明用100N的力沿豎直方向?qū)⒏軛U的一端拉下2m，杠桿的另一端將320N的重物提高了0.5m，(1)他做的有用功是多少？(2)總功是多少？(3)杠桿的機(jī)械效率是多少？ 1、家住農(nóng)村的小李同學(xué)想測(cè)家中一頭肥豬的重家里只有一個(gè)量程較小的彈簧測(cè)力計(jì)，他利用杠桿平衡的原理，稱出了豬所受的重力小李將豬用繩綁住掛在木棒上的B點(diǎn)，將棒的一端（O點(diǎn)）放在石坎上人用力通過(guò)掛在A端的測(cè)力計(jì)拉起木棒的另一端使木棒剛好達(dá)到水平位置，如圖所示圖中彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)F=320N，OB=0.4m，AB=1.2m求：（1）根據(jù)杠桿平衡條件，小李同學(xué)測(cè)出的豬重G是多少？（2）如果豬的實(shí)際重力為1200N，豬被拉離地面升高了0.1m，小李做的有用功W有用是多少？（3）小李同學(xué)測(cè)豬重使用的杠桿裝置的機(jī)械效率是多少？（保留整數(shù)）練習(xí)1:質(zhì)量是6kg的物體A放在水平桌面上，利用圖所示的裝置使物體以0.2m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)始終保持水平，其示數(shù)為2N，不計(jì)繩子的伸長(zhǎng)和滑輪組內(nèi)部的摩擦，則（g取10N/kg）（）A作用在繩端的拉力F為6NB水平桌面對(duì)物體a的摩擦力是2NC在1s內(nèi)拉力F做功1.2JD在1s內(nèi)拉力F的功率是0.4W練習(xí)2:如圖所示，物體重100N，當(dāng)它沿水平面運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力大小為50N