10.5 机械效率 第10章 机械与人 教师 xxx 沪科版 八年级下册 有用功、额外功、总功 实验探究机械效率 机械效率 01 03 02 CONTANTS 目 录 情景引入 引入 ?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。 ?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。 现代社会是讲求“效率”的社会,时时、事事、处处都追求高效率,以尽可能少的消耗能源,取得尽可能多的效益。 提高机械效率可以充分地发挥机械设备的作用,对节能减排、提高经济效益有重要的意义。 那么,怎样提高机械效率呢? ?提高学习效率 ?提高机械效率 有用功、额外功、总功 01 三种方式做功的内容 1 对沙子做功 对水桶做功 克服人自身重力做功 2 对沙子做功 对水桶做功 对滑轮做功 3 对沙子做功 对口袋做功 对滑轮做功 ????1=Gh =100 N×3 m =300 J ? W3 =Gh + f h + G轮h =100 N×3 m + 5 N×3 m + 20 N×3 m = 300 J + 15 J + 60 J = 375 J ? W2 =Gh +f h =100 N×3 m + 5 N×3 m =300 J +15 J = 315 J 虽然使用机械能省力或改变作用力方向,但是由于机械自重或摩擦等影响,需要做额外功。 W1 ???2???3 ? 有用功、额外功、总功 有用功300 J 目的 没用但不得不做 额外功75 J 克服动滑轮重做功60 J 克服物体重做功300 J 克服摩擦力做功15 J 有用功、额外功、总功 W3 = 375 J 动力对机械所做的功。 克服机械自重和摩擦力所做的无用功, 但又不得不做。 对人们有用的功;在数值上等于直接用手对物体做的功。 有用功“W有”: 额外功“W额”: 总功“W总”: 人们总希望有用功占总功的比例越大越好。 为了表示这个比例,物理学中引入了“机械效率”。 有用功、额外功、总功 W总= W有 + W额 机械效率 02 机械效率 1.定义:有用功跟总功的比值叫做机械效率。 2.公式: 3.意义: 表示机械做功时,有用功在总功中所占的比例,是机械性能的重要指标。 4.因为 W有用 < W总 ,所以, η < 1。 机械效率一般用百分数表示,没有单位 5.一些机械的机械效率 柴油机:28%~40% 起重机:40%~50% 抽水机:60%~80% 适当增大物重 ①减小机械自重; 使用较轻滑轮 ②减小机械摩擦; 定时润滑 ③增大有用功。 6.怎样才能提高机械的效率(减少额外功) 例题:起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3m,而它的电动机所做功3.4×104J,起重机的机械效率是多少?g取10N/kg. 解: 起重机匀速提升重物所用的力与物体所受的重力大小相等: F=G=mg =0.5×103kg×10N/kg=5×103N 起重机提升重物所做的有用功: W有=Fh=5×103N×3m =1.5×104J 起重机的电机做的总功: W总=3.4×104J 因此,起重机的机械效率: 有没有机械效率为100%的机械?为什么? 师生互动 1.机械效率高低只表示有用功占总功的比值大小,不能说明做有用功多少; 2.机械效率是有用功跟总功的比值,只有大小,没有单位; 3.由于额外功总是存在,有用功总是小于总功,所以机械效率总是小于1; 4.机械效率是标志机械做功性能好坏的物理量,机械效率越高,机械性能越好; 5.机械效率高低与做功多少,功率大小,是否省力,提升高度无关。 实验探究机械效率 03 实验原理 实验器材 测量滑轮组机械效率 测量的物理量 G -- 物体的重力 h -- 物体升高的高度 F -- 绳子自由端的拉力 s -- 绳子自由端移动的距离 刻度尺、弹簧测力计、钩码、铁架台、“一定一动”的滑轮组、“二定二动”的滑轮组和长约2 m的细绳. 实验探究 1.测出钩码的重力G,并记录表中 2.先后按如图所示的三种情况,将实验器材安装好。 3.匀速拉动弹簧测力计,使钩码G匀速上升,读出弹簧测力计所 ... ...
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