11.3如何提高机械效率_新版

Ｗ有用 2.公式η＝ Ｗ 总
×100%
＝
Ｗ有用
×100%
3.单位 4.讨论：为什么 η<1
Ｗ有用＋Ｗ额外
讨论：
Ｗ额外＞０，Ｗ总＞Ｗ有用 Ｗ额外＝０，Ｗ总＝Ｗ有用
（理想状态）
所以η＜１ 所以η＝１
F
忽略我的重力和 摩擦，我的机械 效率是等于1；其 它任何情况，么意思？
又不得不做的功
c.动力克服了滑轮之间的摩擦做了功
计作：W额外
请算出刚才的三种办法中有用功总功和额外功
用 哪 种 方 法 好 ？
机械的三种功
要实现目的，完成有 用功,必须施加动力F 对滑轮做功，是总功 W总=F S
.
F
要提升G，同时必须 将动滑轮也提升。嘿， 你要克服本滑轮重力 和摩擦而额外做功， 否则你不能完成任务。 该功无利用价值而又 不得不做，是额外功。
2、某机械的机械效率是75%，这 说明： A、总功是额外功的3倍； B、有用功是额外功的3倍；
C、总功是有用功的3倍；
D、额外功占总功的3/4。
3.判断正误：
1．因为有用功总小于总功，所以机 械效率总小于1( ) 2．做的额外功一定时，总功越少， 机械效率越高( ) 3．有用功在总功中占的比例越大， 机械效率越高( ) 4.械效率高的机械有用功与总功比值 大( )
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。
使用弹簧测力计时首 先要做的是什么呢？
用弹簧测力计 测钩码的重力
你还可以组 装成其它的 滑轮组！
匀速拉动弹簧秤使钩码升高到某一位 置处，从弹簧秤读出拉力F的数值
钩码上升的高度（h）
细绳自由端通过的 距离（s）
生活因学习充实！
三功的关系
W总 W有用 W额外
想想议议1
挖掘机在挖土过程 中动力对哪些物体 做了功？
哪些是有用功? 哪些是额外功
想想议议2
判断哪部分是有用功，哪部 分是额外功？ 1。用水桶从井中提水的时候。 2。如果桶掉入井里，从井中 捞桶的时候，捞起来的桶里带 了一些水。
机械效率
我们总希望，有用功占总功中的份额 越大越好 1、定义：有用功跟总功的比值，叫做 机械效率。
G
提升G是目的， 有利用价值， 是有用功 W有用=Gh
机械的三种功
实现目的，有 利用价值的功
动力对机械 所做的功
实现目的而做功
有用功W有用
额外功W额外
总功W总 有两个 效果
克服机械自身部 件（如动滑轮、 绳子）的重力和 摩擦等而做的功
为达到目标，克 服机械本身重力 和摩擦，对人们 无利用价值而又 不得不做的功
G
可知, 左边的W额外 较少, 其机械效率较大.
思考问题
1、例题中总功、有用功、额外功中哪些功一点都不能省？ （有用功一点不能省，否则达不到目的。）
2、哪些功可以省一些？ 额外功可以想办法省一些，如减轻动滑轮重力减少动滑轮个数， 其额外功可以省一些，有用功不能省，而总功=有用功+额外功， 这样总功也就可省一些。 3、这“省功”与前面所说的“使用任何机械都不能省功”是否 矛盾？为什么？ 不矛盾。因为动力对滑轮组做的功，还是等于滑轮组克服重 物的重力和本身重力及摩擦所做的功，仍然是：总功=有用 功+额外功。
下列装置中额外功的来源在哪？
使用机械做功时， （1）机械自身重 （2) 摩擦的存在 额外功不可避免
如何提高机械效率
1、减小机械自重
例如：动滑轮太重，换用较 轻滑轮就可提高其机械效率。 2、减小机械间的摩擦力。
讨论：
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？
a. 对重物做的功。
使用机械做功的过程中动力对哪些 物体做了功？
F
a.动力通过机械提升了重物。对重物做了功 b.动滑轮随重物一起上升也提升了动滑轮. 对动滑轮做了功 c.动力克服了滑轮之间的摩擦做了功
额外功：
G
4.哪些功对我们没有价值，但又不 对我们既无利用价值而 得不做的功
b.动滑轮随重物一起上升也提升了动滑轮. 对动滑轮做的功
图1
精选例题
解题示范： 已知：G=2000牛 F=800米 S=4米 n=4 求： W总
3、例：某人用如图所示的滑轮组提升2000牛的重物，扬用的拉力是800牛， 绳子自由端被拉下4米。（1）这个人做的总功是多少焦？（2）有用功是多少焦？ （3）额外功是多少焦？（4）这个滑轮组的机械效率是多少？
W有用
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．
知识应用
1、关于机械效率，以下说法正确的 是：( ) A、机械效率总小于1；
B、单位时间里做功越多的机械，机 械效率越高； C、做功越多的机械，机械效率越高； D、有用功越多，机械效率越高。
W额外

解 : (1)W总 FS 800 4 3200 (焦)
(2)W有用 Gh G
(3)W额外
( 4) W有用 W总
S 4 2000 2000 (焦) n 4 W总 W有用 3200 2000 1200 (焦)
2000 0.625 62 .5% 3200
W总=Fs=100 N×0.3m=30J
W有 24J η= = ×100%=80% W总 30J
G
精选例题
本题使用滑轮组的任务目的是拉 动G水平移动L，所以机械克服G 和地面的摩擦力做功是有用功。
2、使用下面的滑轮组，用拉力F匀速拉动重物水平移动的距离为L， 有用功是多少？机械效率等于什么？
W有用 f L
1.使用滑轮组做功的目的是什么？
F
为了提升重物（G） 2.使用机械做功的过程中动力对哪 些物体做了功？
a.动力通过机械提升了重物。对重物做了功 b.动滑轮随重物一起上升也提升了动滑轮. 满足我们做功的目的，对我们 对动滑轮做了功 有价值的功. c.动力克服了滑轮之间的摩擦做了功
有用功：
G
计作：W有用 3.哪些功起到了积极作用，即达到 W有用= G . h 了我们做功的目的
4.如图所示的滑轮组匀速提升物体．已 知物重G=240牛，手的拉力F=100牛，手上 升距离为30厘米,则有用功为多少焦耳?该 滑轮组的机械效率为多少?
已知: G=240N; F=100N;s = 30cm = 0.3m 求: W有 = ?; η= ? 1 解:由题h = s=0.1m 3 F W有用=Gh=240 N×0.1m=24J
F
答：（略）
G
精选例题
5、使用下面的两个滑轮组，提升相同的重物，提升相同的高度， 哪个机械效率大？ F F
动滑轮个数较少， 自重轻，绳子股数 少，摩擦也小，额 外功较少 动滑轮个数 较多，绳子 股数多，额 外功较多
G
两边的W有用相等, 根据 : W总
将相同重物提升相同 高度，做有用功相同
W有用 W有用 W有用 W额外
f L
使用滑轮组拉动G，必须施加动力F
W总 F S F nL FnL
根据机械效率的定义

W有用 W总
fL fL f 100 % FS FnL Fn
小强利用如图1所示的滑轮组去拉物体，使重为 2000N的物体A在3s内沿水平方向匀速移动了6m， 若A所受地面的摩擦力f = 600N，小强所用拉力F = 250 N，则拉力F的功率为＿＿＿＿W，该装置 的机械效率是＿＿＿＿ ．