機械工作效率管理

第三節(jié)機械效率第一頁，共四十一頁。復(fù)習(xí)提問：1、功的兩個要素：一是作用在物體上的力。二是物體在力的方向上通過的距離。2、功的計算公式：W=F·SW=G·h或第二頁，共四十一頁。討論：通過一動滑輪用60牛的拉力提起重為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=100N×2m=200JW用機械=FS=60N×4m=240J為什么利用實際機械做的功大于不用機械直接用手做的功呢？FS=2h=2×2m=4m第三頁，共四十一頁。人提沙子做功1對砂子做功2對桶做功3克服自重做功人拉滑輪做功1對砂子做功2對桶做功3對動滑輪做功人拉滑輪做功1對砂子做功2對口袋做功3對動滑輪做功第四頁，共四十一頁。1.有用功：對人們有用的功。舉高重物時：W有=G物·h一、有用功、額外功、總功第五頁，共四十一頁。2、額外功：人們不需要但又不得不做的功。（1）克服機械自重做的功W額外=G動滑輪·h使用動滑輪或滑輪組時：（2）克服機械間的摩擦做的功第六頁，共四十一頁。3、總功：有用功和額外功的和，叫總功。W總=W有用+W額外公式（1）

公式（2）

W總=F·S第七頁，共四十一頁。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?目的：提水提水所做的功是有用功;提水桶所做的功是額外功。思考：第八頁，共四十一頁。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?目的：撈桶提水桶所做的功是有用功;提水所做的功是額外功。思考：第九頁，共四十一頁。二、機械效率有用功跟總功的比值叫機械效率

有用功總小于總功，所以機械效率總小于1

思考:機械效率會大于１嗎？為什么？公式：

機械效率一般用百分數(shù)表示，沒有單位

第十頁，共四十一頁。機械效率分析：（1）因為有用功總小于總功，所以機械效率總小于1。（2）機械效率通常用百分數(shù)來表示。例如：起重機的機械效率：40-50%滑輪組的機械效率：50-70%抽水機的機械效率：60-80%第十一頁，共四十一頁。某起重機的機械效率70%，它表示什么意思？使用起重機提升重物時所做的有用功跟總功的比值是70%。第十二頁，共四十一頁。離心式水泵60%－80%柴油機28%－37%起重機40%－50%汽油機22%－27%第十三頁，共四十一頁。電動機80%－90%．燃氣輪機20%－30%．1804年特雷維辛克發(fā)明的蒸汽機車．蒸汽機的效率通常只有6%－15%．空氣噴氣發(fā)動機50%－60%第十四頁，共四十一頁。1、請你判斷：下面說法中是否正確？1．有用功越多，機械效率越高（）2．額外功越少，機械效率越高（）3．物體做功越慢，機械效率越低（）4．做總功越多，機械效率越高（）5．做相同的有用功，額外功越少，機械效率越高（）6．做相同的總功時，有用功越多，機械效率越高（）7．機械效率越高，越省力（）√√×××××堂堂清練習(xí)鞏固第十五頁，共四十一頁。三、實驗探究探究一：測滑輪組的機械效率第十六頁，共四十一頁。滑輪組提高重物時:W有用＝G物

hW總

＝F

sS=nh第十七頁，共四十一頁。實驗原理第十八頁，共四十一頁。實驗步驟：照圖，把滑輪組和刻度尺安裝好，測出鉤碼G的值，并記錄表中。勻速豎直拉動彈簧測力計，使鉤碼G上升，讀出彈簧測力計所示拉力F的值，從刻度尺讀出鉤碼升高的距離h和彈簧測力計移動的距離S，記錄數(shù)據(jù)在表格中。分別算出有用功和總功、機械效率。記錄結(jié)果。再安裝另外的滑輪組，再重復(fù)上面的實驗。第十九頁，共四十一頁。鉤碼重G/N224鉤碼上升高度h/m0.10.10.1有用功W有/J0.20.20.4拉力F/N0.80.61繩端移動距離S/m0.30.50.5總功W總/J0.240.30.5機械效率83.3%66.7%80%第二十頁，共四十一頁?！白h一議”：1、對于同一個機械，如果使用情況不同，機械效率相同嗎？有何特點呢？為什么？不相同。對于同一個機械，機械的自重和摩擦不變，所以機械的額外功不變所掛的重物越大，有用功越多，則有用功所占的比例越大所以，對于同一個機械，所掛的重物越大，機械效率越高第二十一頁，共四十一頁。3、通過實驗探究，你認為如何才能提高機械的機械效率？增大有用功所占的比例：額外功一定時，增加有用功減小額外功所占的比例：有用功一定時，減小額外功“議一議”：2、對于不同的機械，如果所掛的重物相同，那么機械效率會相同嗎？為什么？機械對外所做的有用功一定時，機械本身的重力和摩擦越小，額外功就越小，則有用功所占的比例越大所以，對于不同的機械，如果所掛的重物相同，機械本身的重力和摩擦越小，機械效率越高。第二十二頁，共四十一頁。1、比較兩次兩種滑輪組有什么不同？機械效率有何差異？2、分析影響滑輪組機械效率的因素是什么？第二十三頁，共四十一頁。影響滑輪組機械效率的因素1、滑輪組輪與軸及輪與繩之間的摩擦2、動滑輪的自重3、所提升的物重4、機械效率與省力多少無關(guān)、與功率大小無關(guān)、與重物被提升的高度無關(guān)！請你思考第二十四頁，共四十一頁。提高機械效率

的方法2、改進機械的結(jié)構(gòu)，減小機械自重

1、減小機械間的摩擦力。請你思考

例如：動滑輪太重，使滑輪組機械效率很低，換用較輕滑輪就可提高其機械效率。例如：加強機械運動部位的潤滑.3、增加物重，讓機械盡量滿負荷工作。第二十五頁，共四十一頁。有用推論：(豎直放置）想一想：滑輪組水平放置時，怎樣？第二十六頁，共四十一頁?；喗M水平拉動物體時:W有用＝fs物W總

＝F

s繩

S繩=ns物第二十七頁，共四十一頁。有用推論：(水平放置）第二十八頁，共四十一頁。探究二、斜面的機械效率1、提出猜想：斜面的機械效率可能和有關(guān)。2、參考器材：長木板、小木塊、彈簧測力計、刻度尺3、探究過程：

斜面的坡度⑴組裝器材⑵進行實驗⑶分析數(shù)據(jù)，得到結(jié)論第二十九頁，共四十一頁。⑴實驗裝置：FShG第三十頁，共四十一頁。⑵實驗過程：①測量小木塊的重力G，記錄數(shù)據(jù)；

③改變斜面的傾斜程度，重復(fù)步驟②。

②把小木塊用彈簧秤沿斜面勻速向上拉；分別記錄拉力F、木塊沿斜面移動的距離S、木塊上升的高度h。第三十一頁，共四十一頁。⑶注意事項：①要勻速拉動物體。②拉力要與斜面平行。③及時記錄數(shù)據(jù)。第三十二頁，共四十一頁。4、記錄表格：斜面傾斜程度木塊重量

G/N斜面高度

h/m拉力F/N斜面長

s/m有用功

W有/J總功W總/J機械效率較緩較陡很陡結(jié)論：斜面越陡，省力越少，機械效率越高。有總公式：第三十三頁，共四十一頁。實驗前請猜想:1.你認為省力多少與斜面的傾斜程度有什么關(guān)系?2.斜面的機械效率與它的傾斜程度有什么關(guān)系?斜面的傾斜程度小車重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面長s/m有用功W有/J

總功W總/J機械效率較緩較陡最陡第三十四頁，共四十一頁。小結(jié)：1、有用功、額外功、總功2、機械效率3、斜面的機械效率與坡度有關(guān)第三十五頁，共四十一頁。3、如圖所示，斜面長10m，高2m，工人要沿斜面把重1500N的物體勻速拉到斜面頂端，若斜面的機械效率為75%，求：（1）工人做的有用功、總功、和額外功；（2）工人所用的拉力和物體與斜面的摩擦力。F2m第三十六頁，共四十一頁。1、如圖所示的滑輪組勻速提升物體．已知物重G=240牛，手的拉力F=100牛，手上升距離為30厘米,則有用功為多少焦耳?該滑輪組的機械效率為多少?G解:因為h=S=10cm=0.1m13W有=Gh=240N×0.1m=24J

W總=FS=100N×0.3m=30J

η==×100%=80%

W有W總24J30J

F堂堂清練習(xí)鞏固第三十七頁，共四十一頁。2、一臺起重機將重3600N的貨物提高4m。如果額外功是9600J，起重機做的有用功是多少？總功是多少？機械效率是多少？第三十八頁，共四十一頁。3、一輛汽車不小心開進了泥潭中，司機取來一套滑輪組欲將汽車從泥潭中拉出，如下圖所示。若車重為8×104N，汽車受到的阻力為車重的0.03倍，滑輪組的機械效率為80％，問：（1）該司機至少需用多大的力才能將汽車從泥潭中拉出？（2）若拉動汽車時，汽車前進的速度為0.1m/s，則司機做功的功率是多少？第三十九頁，共四十一頁。同學(xué)們，其實生活中處處都有美麗的景色，我們要善于去發(fā)現(xiàn)美，感受美，愿你們每個人的心中都有一片美的天地！第四十頁，共四十一頁。內(nèi)容總結(jié)第三節(jié)機械效率。W手=Gh=100N×2m=200J。W用機械=FS=60N×4m=240J。S=2h=2×2m=4m。有用功和額外功的和，叫總功。W總=W有用+W額外。提水桶所做的功是額