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1、第三节 机械效率,复习提问：,1、功的两个必要因素：,一是作用在物体上的力。 二是物体在力的方向上通过的距离。,2、功的计算公式：,通过一动滑轮用60 牛的拉力提起重为100牛的重物，使重物提高2米。 （1）拉力做多少功？ （2）如用手直接提起做功多少？,W手=Gh=100N2m=200J,W用机械=FS=60N4m=240J,为什么利用实际机械做的功大于不用机械直接用手做的功呢 ？,F,S=2h=22m=4m,人提沙子做功,1对砂子做功,2对桶做功,3克服自重 做功,人拉滑轮做功,1对砂子做功,2对桶做功,3对动滑轮做功,人拉滑轮做功,1对砂子做功,2对口袋做功,3对动滑轮做功,人提沙子做功
2、,人拉滑轮做功,有用功 ：使用机械时对人们有用的功,额外功 ：人们不需要但又不 得不做的功,总功 ：有用功与额外功的总和，即 W总=W有+W额,一、有用功、额外功、总功,你知道生活中的 一词吗？,种子的发芽率、树的成活率 粉笔利用率 时间的利用率,“率”,上述的几个“率”=有用的量/总量 表示事物某一方面的优劣。,二、机械效率,有用功跟总功的比值叫机械效率,有用功总小于总功，所以机械效率总小于1,看看刚才的数据，思考机械效率会大于吗？为什么？,公式：,机械效率一般用百分数表示，没有单位,机械效率公式：,起重机的机械效率是60%,它表示什么意思？,使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是6
3、0%，也可以说有用功在总功中占有60%，另外的40是额外功,离心式水泵60%80%,柴油机28%37%,起重机40%50%,汽油机 22%27%,例题:起重机把质量为0.6t的重物提升了3m,而它的电动 机所做的功是3.4104J,起重机的效率是多少?,解: 起重机提升重物所用的力等于物体所受的重力,F=G=mg=0.6 103 kg 10 N / kg=6 103 N,起重机提升重物所做的功是有用功,W有用 = G h=6 103 N 3m=1.8 104 J,起重机的电机所做的功是总功,W总=3.4 104J,起重机的机械效率是:,=,_,1.8 104 J,3.4 104 J,=53,例
4、 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、总功机械效率各是多少？,解：,“议一议”：,1、对于同一个机械，如果使用情况不同，机械效率相同吗？有何特点呢？ 为什么？,不相同。,对于同一个机械，机械的自重和摩擦不变，所以机械的额外功不变,所挂的重物越大，有用功越多，则有用功所占的比例越大,所以，对于同一个机械，所挂的重物越大，机械效率越高,3、通过实验探究，你认为如何才能提高机械的机械效率？,增大有用功所占的比例：额外功一定时，增加有用功,减小额外功所占的比例：有用功一定时，减小额外功,“议一议”：,2、对于不同的机械，如果所挂的重物相同，那么机械效率会相同吗
5、？为什么？,机械对外所做的有用功一定时，机械本身的重力和摩擦越小，额外功就越小，则有用功所占的比例越大,所以，对于不同的机械，如果所挂的重物相同，机械本身的重力和摩擦越小，机械效率越高。,探究一：测滑轮组的机械效率,三、实验探究：,讨论：,为得出滑轮组的机械效率，需要求出有用功和总功，为此需要测出哪些物理量？每个量怎样测量？,刻度尺、钩码、弹簧秤、滑轮组两个、铁架台、长约2m的细绳。,实验器材：,实验原理：,使用弹簧测力计时首先要做的是什么呢？,用弹簧测力计测钩码的重力,实验步骤：,2、在滑轮组一（一动一静）上挂两个钩码，记下钩码和绳子自由端的位置。匀速拉动弹簧测力计，使钩码上升一定高度，读出
6、测力计示数，用刻度尺测出钩码上升高度和绳自由端移动距离,1、测出一个钩码的重力,3、在滑轮组一上挂四个钩码重复上述实验,4、在滑轮组二上（两动两静）挂两个钩码重复上述实验,5、在滑轮组二上挂四个钩码重复上述实验,6、记录数据，并计算四次实验的机械效率,0.2,0.8,0.3,0.24,83.3%,0.2,0.5,0.3,66.7%,1、比较两次两种滑轮组有什么不同？机械效率有何差异？ 2、分析影响滑轮组机械效率的因素是什么？,实验结论：,1、用不同的滑轮组提升同一重物时，机 械效率 ，动滑轮多的做的 功多，机械效率 （填高或低）,2、用同一滑轮组提升不同重物时，机械效率 ，重物越重做的 功多，
7、机械效率 （填高或低）。,2、滑轮组提升重物时，机械效率的高低与 、 、以及 有关。,不同,额外,低,不同,有用,高,动滑轮重力,摩擦力,提升物体的重力,影响滑轮组机械效率的因素,1、滑轮组轮与轴及轮与绳之间的摩擦 2 、动滑轮的自重 3、所提升的物重 4、机械效率与省力多少无关、与功率大小无关、与重物被提升的高度无关！,请你思考,提高机械效率 的方法,2、改进机械的结构，减小机械自重,1、定时润滑减小机械间的摩擦力。,请你思考,例如：动滑轮太重，使滑轮组机械效率很低，换用较轻滑轮就可提高其机械效率。,例如：加强机械运动部位的润滑.,3、 增加物重。,探究二： 斜面的机械效率,1、提出猜想：,
8、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：,组装器材,进行实验,斜面的坡度和粗糙程度,分析数据，得到结论,实验装置：,F,S,h,实验过程：,测量小木块的重量，记录数据；,改变斜面的倾斜程度，重复步骤。,把小木块用弹簧秤沿斜面匀速向上拉；分别记录拉力F、木块沿斜面移动的距离S、木块上升的高度h。,注意事项：,要匀速拉动物体。,拉力要与斜面平行。,及时记录数据。,实验前请猜想:,1.你认为省力多少与斜面的倾斜程度有什么关系?,2.斜面的机械效率与它的倾斜程度有什么关系?,机械效率的定义 ： 有用功跟总动的比值,有用功 ：对人们有用的功,额外功
9、 ：人们不需要但又不 得不做的功,总功 ：有用功与额外功的总和,公式：, 永远小于1,如何提高机械效率,小结：,1、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，机械效率越高（ ） 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（ ）,堂堂清练习巩固,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、总功机械效率各是多少？,解：,3、如图所示，斜面长10m，高2m，工人要沿斜面把重1500N的物体匀速拉到斜面顶端，若斜面的机械效率为75%，求：（1）工人做的有用功、总功、和额外功；（2）工人所用的拉力和物体与斜面的摩擦力。,4、一辆汽车不小心开进了泥潭中，司机取来一套滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出，如下图所示。若车重为8104N，汽车受到的阻力为车重的0.03倍，滑轮组的机械效率为80，问：（1）该司机至少需用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出？（2）若拉动汽车时，汽车前进的速度为0.1m/s，则司机做功的功率是多少？,祝同学们学习进步！,
