全國公開課《機械效率》最新版本

1、機械效率機械效率要把重要把重100N的沙子運上三樓。的沙子運上三樓。下圖畫了三種辦法。同學(xué)們討下圖畫了三種辦法。同學(xué)們討論一下：哪種辦法最好，哪種論一下：哪種辦法最好，哪種辦法最不好，為什么？辦法最不好，為什么？ 學(xué) 生 討 論返回主頁 學(xué)學(xué) 生生 討討 論論 對砂子做功對砂子做功 對空桶做功對空桶做功 克服自身重力做功克服自身重力做功并不需要做并不需要做 但但又不得不做的功又不得不做的功對人們有用對人們有用必須做的功必須做的功3m3m3m3m方法方法1 1他的目的是：他的目的是：把沙子運上三樓把沙子運上三樓手提水桶提沙子手提水桶提沙子一、有用功和額外功一、有用功和額外功1.有用功（有用功（W

2、 W有有）：為了達到工作目的，為了達到工作目的，必須做的功必須做的功2.額外功（額外功（W W額額）：為了達到工作目的，并非我們所為了達到工作目的，并非我們所 需要但又需要但又不得不做的功不得不做的功3.總總 功（功（W W總總）：動力所做的動力所做的所有所有功功即有用功與額外功的即有用功與額外功的總和總和 W W總總 = W= W有有 + W+ W額額 用水桶從井中提水的時候,所做的功哪部分是有用功,哪部分是額外功?提水提水所做的功是;提水桶提水桶所做的功是額外功額外功。如果桶掉到井里,從井里撈桶的時候,撈上的桶里帶了一些水,這種情況下哪部分是有用功,哪部分是額外功?提水桶提水桶所做的功是有

3、用功有用功;提水所做的功是額外功額外功。想一想；議一議： 對砂子做功 對空桶做功 對動滑輪做功W W有有議一議：方法方法2 2：方法方法3 3：W W額額W W總總 對砂子做功 對口袋做功 對動滑輪做功W W有有W W額額W W總總另兩種提沙方法中做的有用功、額外功、總功分別是哪些？方法方法2 2方法方法3 3動滑輪提水桶提沙子動滑輪提水桶提沙子動滑輪提口袋提沙子動滑輪提口袋提沙子 無論采取那種方法都無論采取那種方法都必須必須做的功。做的功。即：為達到目的所必須做的功。即：為達到目的所必須做的功。（1 1）舉高重物時：）舉高重物時：W有用=G物hW有=f摩擦S物（2 2）在粗糙水平面上移動物體

4、時：）在粗糙水平面上移動物體時：有用功有用功并非并非人們需要但又人們需要但又不得不做不得不做的功的功（1）克服機械自重做功：）克服機械自重做功：W額外=G動滑輪h使用動滑輪或滑輪組時使用動滑輪或滑輪組時：（2 2）克服機械間的摩擦做功）克服機械間的摩擦做功：使用斜面時：使用斜面時：W額外=f摩擦L額外功額外功 動力對機械所做的功動力對機械所做的功. . 有用功和額外功的和等于總功。有用功和額外功的和等于總功。W總=W有用+ W額外公式（公式（1 1） ：公式（公式（2 2） ：W總=F動力S動力 作用在機械上的作用在機械上的動力動力動力作用點移動動力作用點移動的距離的距離總功總功W有1 = G

5、沙 h三種提沙方法中的W有、W額、W總分別為多少？方法方法2 2：方法方法3 3：W W額額1 1 = =（G G桶桶 + + G G人人）h hW W總總1 1 = =（W W有有1 1 + W+ W額額1 1）方法方法1 1：= = 100N6m= = 600J= = (20N+400N)6m= = 2520J= = 3120JW W有有2 2 = G= G沙沙 h h = = 600JW W額額2 2 = =（G G桶桶 + + G G輪輪）h hW W總總2 2 = =（W W有有2 2 + W+ W額額2 2）= = (20N+10N)6m= = 180J= = 780JW W有有3

6、 3 = G= G沙沙 h h = = 600JW W額額3 3 = =（G G袋袋 + + G G輪輪）h hW W總總3 3 = =（W W有有3 3 + W+ W額額3 3）= = (5N+10N)6m= = 90J= = 690J3m3m3m3m沙子重100N 桶重20N 體重400N 口袋重5N動滑輪重10N 方法方法2 2方法方法1 1方法方法3 3算一算：算一算：二、機械效率二、機械效率（1）機械效率通常用百分?jǐn)?shù)表示，沒有單位）機械效率通常用百分?jǐn)?shù)表示，沒有單位.1. 定義：有用功跟總功的比值叫定義：有用功跟總功的比值叫機械效率機械效率（）（2）機械效率總小于）機械效率總小于1

7、. （因為有用功總小于總功）（因為有用功總小于總功）2. 公式：公式：100總有用WW%3. 特點：特點：總額外總WWW 三種提沙方法中的機械效率分別為多少？W有1 = G沙 h方法方法2 2：方法方法3 3：W W額額1 1 = =（G G桶桶 + G+ G人人）h hW W總總1 1 = =（W W有有1 1 + W+ W額額1 1）方法方法1 1：= = 100N6m= = 600J= = (20N+400N)6m= = 2520J= = 3120JW W有有2 2 = G= G沙沙 h h = = 600JW W額額2 2 = =（G G桶桶 + G+ G輪輪）h hW W總總2 2

8、= =（W W有有2 2 + W+ W額額2 2）= = (20N+10N)6m= = 180J= = 780JW W有有3 3 = G= G沙沙 h h = = 600JW W額額3 3 = =（G G袋袋 + G+ G輪輪）h hW W總總3 3 = =（W W有有3 3 + W+ W額額3 3）= = (5N+10N)6m= = 90J= = 690J1 1 =W有1 1W總1 1=2 2 =W有2 2W總2 2=3 3 =W有3 3W總3 3=再算算：再算算：有用功相同，額外功越少機械效率越高有用功相同，額外功越少機械效率越高5 5、機械效率公式、機械效率公式：總有用WW動力動力物SF

9、hG額外有用有用WWW總額外總WWW SFSf動力物提升5 5、機械效率公式：、機械效率公式：總有用WW動力動力物SFhG額外有用有用WWW總額外總WWW SFSf動力物5 5、機械效率公式：、機械效率公式：總有用WW動力動力物SFhG額外有用有用WWW總額外總WWW SFSf動力物5 5、機械效率公式：、機械效率公式：總有用WW動力動力物SFhG額外有用有用WWW總額外總WWW SFSf動力物提升移動4.機械效率的意義有用功所占總功的比例越大，機械效率越高。有用功所占總功的比例越大，機械效率越高。機械效率與 是否省力.功率大小. 提升高度. 繩子的繞法.做功的多少無關(guān)。例例1.用一動滑輪將貨

10、物用一動滑輪將貨物400N的貨物勻速提到的貨物勻速提到高高2m，所用拉力是，所用拉力是250N，求有用功、額外功，求有用功、額外功. 總功總功和動滑輪的和動滑輪的機械效率各是多少？機械效率各是多少？分析：使用動滑輪省了力，卻費了距離，貨物提高貨物提高 2m， 繩子繩子的自由端拉力的自由端拉力通過通過的距離為的距離為4 m，已知：G=400N h=2m S=4m F=250N求： W有 W額額 W總總 J800m2N400hGW有解：sFW總J1000m4N250W額額= W總總 W有 =1000J800J=200J三三.例題例題%80J1000J800總有WW例例2. 用一動滑輪將重用一動滑輪

11、將重200N的砂子提到的砂子提到9m高的腳手架上，高的腳手架上，所用力是所用力是120N，求有用功、總功機械效率各是多少？，求有用功、總功機械效率各是多少？J1800m9N200hGW有%3 .83J2160J1800J2160m18N120總有總WWsFW解：解：已知：G=200N h=9m S=18m F=120N請你判斷：請你判斷：1.下面說法中是否正確？下面說法中是否正確？1有用功越多，機械效率越高（有用功越多，機械效率越高（ ）2額外功越少，機械效率越高（額外功越少，機械效率越高（ ）3物體做功越慢，機械效率越低（物體做功越慢，機械效率越低（ ）4做總功越多，機械效率越低（做總功越多

12、，機械效率越低（ ）5做相同的有用功，額外功越少，機械效率越做相同的有用功，額外功越少，機械效率越高（高（ ）6做相同的總功時，有用功越多，機械效率越做相同的總功時，有用功越多，機械效率越高（高（ ）7機械效率越高，越省力（機械效率越高，越省力（ ）練習(xí)2.一臺起重機將重600N的貨物提高4m.如果額外功是9600J，起重機的有用功是多少？總功是多少？機械效率是多少？練習(xí)已知：G=-N h=-m W額額 =-J 求： W有 W總總 解：解：W總總= W額額+W有 =hGW有100總有用WW%=1 1 如圖所示，建筑工地上，工人用一個如圖所示，建筑工地上，工人用一個動滑輪將重動滑輪將重720N7

13、20N的重物勻速提升的重物勻速提升5m5m，工人所，工人所用拉力為用拉力為450N450N，求：，求：（1 1）工人做的總功）工人做的總功（2 2）該動滑輪的機械效率）該動滑輪的機械效率（）不考慮摩擦，求動滑輪的重（）不考慮摩擦，求動滑輪的重（）提升的物體重為，（）提升的物體重為，該動滑輪的機械效率為多少？該動滑輪的機械效率為多少？2 2如圖所示，在如圖所示，在50N50N的水平拉力的水平拉力F F作用下作用下, , 重重800800的物體沿水平地面做勻速直線運的物體沿水平地面做勻速直線運動動, , 物體與地面間滑動摩擦力為物體與地面間滑動摩擦力為120120. .則滑輪組的機械效率為則滑輪組

14、的機械效率為 _ _ ；若物；若物體的速度為體的速度為0.2m/s,0.2m/s,則則1min1min內(nèi)拉力做的功內(nèi)拉力做的功為為 _ J_ J，功率為，功率為 F甲GF乙G甲乙 4. 利用如圖所示裝置將重為利用如圖所示裝置將重為100N的物體的物體勻速從斜面的底端拉到頂端。已知斜面勻速從斜面的底端拉到頂端。已知斜面的長是的長是5m，高是，高是2m，拉力為，拉力為F=50N，則，則該裝置的機械效率為（該裝置的機械效率為（ ） A. 40% B. 50% C. 80% D. 100%探究動滑輪的機械效率探究動滑輪的機械效率一、影響動滑輪的機械效率的因素一、影響動滑輪的機械效率的因素 減輕動滑輪自

15、重減輕動滑輪自重減小滑輪轉(zhuǎn)軸間的摩擦力減小滑輪轉(zhuǎn)軸間的摩擦力增加提升的物重。增加提升的物重。減輕繩重減輕繩重二、如何提高動滑輪的機械效率二、如何提高動滑輪的機械效率 1 1、動滑輪自重、滑輪摩擦、繩重、動滑輪自重、滑輪摩擦、繩重2 2、提升的物體重力、提升的物體重力滑輪組的機械效率與提升的高度、繩子的股數(shù)無關(guān)?；喗M的機械效率與提升的高度、繩子的股數(shù)無關(guān)。如何提高動滑輪的機械效率如何提高動滑輪的機械效率 減輕動滑輪自重減輕動滑輪自重減小滑輪轉(zhuǎn)軸間的摩擦力減小滑輪轉(zhuǎn)軸間的摩擦力提高提升的物重。提高提升的物重。減輕繩重減輕繩重方法一方法一方法二方法二額外有用總WWWFsGhWWWWW額外有用有用總有用公式%100:1)(0所以實際存在額外W整理ppthttp:/www.99dyw.co/ 九九電影網(wǎng)九九電影網(wǎng) http:/www.99dyw.tv/ 九九電影網(wǎng)九九電影網(wǎng) 天堂網(wǎng)天堂網(wǎng)2014 天堂網(wǎng)天堂網(wǎng) 天