人教版初二物理第十二章简单机械第三节机械效率

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1、第十二章 第节 机械效率 李殿江 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 G/Nh/mW直/JF/Ns/mW机/J 20.10.21.20.20.24 结论:使用动滑轮比直接提升物体不省功。 推论:使用任何机械不省功。 实 验 概 念 G/Nh/mW直/JF/Ns/mW机/J 20.10.21.20.20.24 额外功:由于机械自重和摩擦等因素影响, 而不得不做的功(无用付出)。 有用功:直接对物体所做的功(工作目 的)。 总功:利用机械所做的功(实际付出)。 用水桶从井中提水时,所做的有用功是 ,额外功是 ,总功是 ; 如果桶掉到井里,从井里捞桶时,捞上 来

2、的桶里带了一些水, 有用功是 , 额外功是 , 总功是 。 克服水的重力做功 克服桶的重力做功 拉力所做的功 克服桶的重力做功 克服水的重力做功 拉力所做的功 你会选哪种方法呢? ? 想想议议 1 2 3 1 2 3 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 600J 2520J 600J 180J 600J 90J 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) 120J 2400J 120J 60J 30J 60J 1 2 3 1 2 3

3、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 600J 2520J 600J 180J 600J 90J 3120J780J690J 19%77%87% 在使用机械工作时,有用功在总功中所占 份额越多越好。它反映了机械的一种性能,物 理学中表示为机械效率。 一、机械效率: 1定义:有用功跟总功的比值。 2公式: 3用百分数表示。总小于1。 一台起重机将重3600 N的货物提高 4 m。如果额外功是9600 J,起重机 做的有用功是多少?总功是多少?机 械效率是多少?起重机在哪些方面消 耗了额外功? 解:起重机提高物体的力等于物体的重力

4、 F=G=3600 N 起重机提升重物所做的有用功 W有=Fh=Gh =3600 N4 m=14400 J=1.44104 J 起重机做的总功 W总=W有+ W额 =14400 J+9600 J=2.4104 J 因此,起重机的机械效率 = W有/W总 =1.44104 J/2.4104 J=60% 起重机的机械效率一般为40-50 滑轮组的机械效率一般为50-70 抽水机的机械效率为60-80 提高机械效率,更充分的发挥设 备的作用,有着重要的经济意义 该如何提高机械效率呢 二、测滑轮组的机械效率: F 实验原理 实验器材 注意事项 弹簧测力计、刻度尺、 铁架台、滑轮、细线、钩码。 竖直向上

5、,缓慢拉动测力计。 G/Nh/mF/Ns/mW有/J W总/J 120.100.80.400.20.3262.5% 250.051.50.200.250.383.3% 3 F 实验1 保持动滑轮重一定,改变钩码重力。 结论: 动滑轮重一定,物重越大,机械效率越高。 G/Nh/m F/N s/m W有/J W总/J 12.000.100.800.400.200.3262.5% 22.000.051.500.200.100.3033.3% 2.条件:物重一定 实验2 保持钩码重力一定,改变动滑轮重。 结论: 物重一定,动滑轮越重,机械效率低。 F F 5.如何提高机械效率: (1)_ (2)_ _

6、 改进结构,使它更合理、更轻巧 经常保养,定时润滑,使机械处于良好的 运转状态 6、以滑轮组为例,说说如何提高机械械效率 减小滑轮的自重,加润滑油, 增加所提物体的重力. G F 1. 如图所示的滑轮组匀速提升 物体已知物重G=240牛,手的拉力F=100 牛,手上升距离为30厘米,则有用功为多 少焦耳?该滑轮组的机械效率为多少? G 解:因为h= S=10cm=0.1m 1 3 W有=Gh=240 N0.1m=24J W总=FS=100 N0.3m=30J = = 100%=80% W有 W总 24J 30J 练习练习: : F 2某斜面长为S,高为h,有一重力为G 的物体被拉力F沿斜面从底

7、端匀速移至顶端 。若物体所受阻力为f,则此时的有用功为 _,总功为_,额外功为_,机械 效率为_。 GhFSf S 4图为测量滑轮组机械效率的实 验装置,钩码总重6 N。 (1)实验时要竖直向上_ 拉动弹簧测力计,由图可知拉力 大小为_N,若钩码上升的 高度为8cm,则弹簧测力计向上移动_cm,该滑 轮组的机械效率为_。 (2)若仅增加钩码的个数,该滑轮组有机械效率 将_(选填:“增大”、“减小”或“不变 ”) 缓慢 2.4 24 83.3% 增大 5.在“测定动滑轮机械效率”的实验中,用同一滑轮进行 了两次实验,实验数据如下: 实验中应 拉弹簧测力计 第一次实验测得滑轮组的机械效率为_; 第二次实验时滑轮组的机械效率 (选填“大于”、“小于” 或“等于”)第一次实验时的机械效率 若不计摩擦,该动滑轮的重为_。 实验 次数 钩码重 G/N 钩码上升 高度h/cm 测力计示 数F/N 测力计移动 距离s/cm 12101.520 2553.010 匀速 66.7% 大于 1N

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