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课件网) 第十一章 简单机械 机械效率 第3节 02 知道机械效率,知道机械效率总小于100%,能利用机械效率的公式进行简单计算。 03 认识提高机械效率的意义和途径。 01 知道有用功、额外功、总功的含义及三者的关系。 直接提升物体做的功,与使用机械提升物体做的功相同吗?使用机械能省功吗? 不相同 不能省功 有用功、额外功和总功 一 1.用弹簧测力计将勾码匀速提升一定高度,记录弹簧测力计示数。 2.用弹簧测力计并借助一只动滑轮将同样的勾码匀速提升相同高度,记录弹簧测力计示数。 3.并将记录下的弹簧测力计示数填入表格中,并完成表格该表格。 物理量 G/N h/m F/N s/m W非动 W动 1 2 3 实验证明,使用机械做功时,尽管它会给我们带来如省力、方便等有利因素,但是,由于机械本身的自重,以及摩擦等因素的影响,需要额外做一些功。 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 W3 = 375 J 动力对机械所做的功。例如:弹簧测力计的拉力所做的功为总功。 克服机械自重和摩擦力所做的无用功,但又不得不做。例如:克服滑轮的重力及摩擦力等做的功。 对人们有用的功;例如:直接用弹测力计提升钩码,其拉力克服钩码的重力做的功。 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”。 W总= W有 + W额 如图所示,物体重180 N,动滑轮重10 N,小明用100 N的拉力(方向不变)将物体匀速提升2 m,则此过程中有用功是 J,额外功是 J,总功是 J。 360 40 400 解析 根据图中滑轮组的连接方式可知,n=2,因而绳子自由端移动的距离s=2h=2×2 m=4 m;有用功W有用=Gh=180 N×2 m=360 J,总功W总=Fs=100 N×4 m=400 J,W额外=W总-W有用=400 J-360 J=40 J。 机械效率的大小 二 1.定义:有用功和总功之比叫做机械效率。 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 < W总 ,所以, η < 1。 机械效率一般用百分数表示,没有单位 η=×100% 5.一些机械的机械效率 起重机:40%~50% 抽水机:60%~80% 柴油机:28%~40% 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。 怎样才能提高机械的效率(减少额外功) 机械效率的理解 (1)当总功一定时,机械做的有用功越多,机械效率就越高。 (2)当有用功一定时,额外功越少,总功就越少,机械效率就越高。 (3)当额外功一定时,有用功越多,有用功在总功中所占的比例就越大,机械效率就越高。 分为竖直方向提升物体和水平方向拉动物体两种类型 如图,G为物重,h为物体提升高度,F为拉力,S为绳子自由端走的距离 W有=Gh,W总=WF=FS, 1.竖直提升物体 分为竖直方向提升物体和水平方向拉动物体两种类型 如图,f为摩擦力,L为物体移动距离,F为拉力,S为绳子自由端走的距离 W有=fL,W总=WF=FS, 2.水平拉动物体 如图,h为斜面高,S为斜面长,G为物重,F为沿斜面对物体的拉力 3.斜面机械效率 W有=Gh,W总=WF=FS, 1.如图所示,物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体,不计绳重及摩擦,若每个滑轮质量相同,对比两个滑轮组,下列说法正确的是( ) A.甲更省力,甲的机械效率大 B.乙更省力,机械效率一样大 C.乙更省力,乙的机械效率大 D.甲更省力,机械效率一样大 B 解析 F甲=(G物+G轮),F乙=(G物+G轮),F甲>F乙,乙滑轮组更省力;动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,W额=G轮h,W有用=G物h,利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,总功相同,由η=×100%知,两 ... ...