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粤沪版九年级上册11.3《如何提高机械效率》PPT课件1

发布时间:2013-09-20 16:03:11  

13.3

如何提高机械效率

通过一动滑轮用60 N的拉力提起重为100N的 重物,使重物提高2m。
(1)拉力做多少功? (2)如用手直接提起做功多少? 解:拉力移动的距离:S=2h=2×2m=4m W用机械=FS=60N×4m=240J W直接=Gh=100N×2m=200J 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

活动1分析有用功与额外功
? ? ? ?

定义:有价值的功,叫做有用功,记作W有;无利用价值而又不得不做 的功,叫做额外功,记作W额。 1、滑轮组 (1)有用功:克服物体重力做功 (2)额外功:克服动滑轮重力、绳子重力和绳子与滑轮间的摩擦做

? ? ? ? ?

功。 2、挖掘机 (1)有用功:克服泥土重力做功 (2)克服机械重力(包括抓斗、机臂重等)和零件间的摩擦做功
总功等于有用功与额外功之和,即W总=W有+W额。 注意:由于额外功的存在,即W额〉0,因此,总功必定大于有用功。

★用水桶从井中提水时,所做的有用功是
克服水的重力做功 ,额外功是 克服桶的重力做功

,总

功是 拉力所做的功 ; 如果桶掉到井里,从井里捞桶时,捞上来 的桶里带了一些水,有用功是 克服桶的重力做功 , 额外功是 克服水的重力做功 ,总功是 拉力所做的功 。

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

机械效率
有用功与总功的比值,叫机械效率
公式: ? ?

W有 W总

(机械效率一般用百分数表示,没有单位 )

思考机械效率会大于1吗?为什么?

因为额外功的存在,有用功总小于总功,所以机械效率总 小于1( η <1)。 功率表示做功的快慢,机械效率表示机械做功的有效程度,即 有用功占总功的比例,两者没有必然的联系,所以”功率大则机械 效率就高”的说法是完全错误的。

一些机械的机械效率:
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60%,也可以说有用功在总 功中占有60%,另外的40%是额外功.

在常见的一些简单机械中,如滑轮组、斜面等,它 们在工作中,有用功是哪些? 额外功去了哪里?

(动)滑轮组的额外功:W额=G动·h

F s

(动)滑轮组的有用功: W有=Gh (动)滑轮组的总功: W总=FS

斜面的额外功:W额=f S 斜面的有用功:W有=Gh 斜面的总功:W总=FS

F

h s

h

【实验目的】
1.学习安装滑轮组。

2.学习测滑轮组的机械效率。
3.分析得出影响滑轮组机械效率的因素。 【实验原理】

??

W有 W总

Gh ? FS

讨论:

??

W有 W总

Gh ? FS

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?

实验器材:

刻度尺、钩码、弹簧秤、滑 轮组两个、铁架台、长约2m 的细绳。

动滑轮重的两种求法:

F ?

G物 ? G动 n

W额 ? G动 h

物重G/N
高度h/m

400
1 250

900
2

有用功W有/J
拉力F/N 距离S/m 总功W总/J

机械效率 ?

G1=G2,F1=F2,重物上升高度相同, 比较两拉力所做的功W1 W2及两 滑轮的机械效率η 1 η 2。

如何提高机械效率:
?(1)增加有用功(如同一滑轮组, 提升重物越重, 机械效率越高) W W有 ? ?? 有 ? ?(2)减小额外功(如不同滑轮组, 提升相同的重物, 动滑轮重越 W总 W有 ? W额 ? ?小的机械效率越高)

滑轮组提高重物时:
W有= G物 h W总 = F S S= n h

??

W有 W总
W有 W总

?

G物h FS

?

G物 h F .nh

?

G物 nF

或? ?

?

W有 W有 ? W额

?

G物h G物 h ? G动 h

?

G物 G物 ? G动

(忽略摩擦和绳重)

滑轮组水平拉动物体时:
W有用= f S物 W总= F S拉 S拉= n S物

??

W有 W总

?

fS 物 FS拉

?

fS 物 F .nS物

f ? nF

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,机械效率越低( × ) 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( × )

自学课本P171例题,注意解题格式,完成下列练习
练习2、小明用100N的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下 2m,杠杆的另一端将320N的重物提高了0.5m, (1)他做的有用功是多少? (2)总功是多少? (3)杠杆的机械效率是多少?

一人用滑轮组提升2000N的货物, 所用拉力600N,绳子自由 端拉 下4m,不考虑绳重和摩擦,求: (1)克服货物重力做的功 (2)拉力做的功 (3)机械效率; (4)若用此滑轮组提升3200N的货 物,所需拉力为多少?机械效率 为多少?

物体重150N,物体与水平地面的滑 动摩擦力为30N,滑轮组的机械效

率为80%,求物体向 左匀速运动时
绳的自由端的拉力是多大?


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