《机械效率》ppt课件

徒手用桶提沙上楼 克服人重力做功 人对沙子做的功 人对桶（袋）做功 人对动滑轮做的功 人一共做的功
用动滑轮和桶提沙
用动滑轮和袋子提沙
400N×6m=2400J 100N×6m=600J 20N×6m=120J 0 3120J
0 100N×6m=600J 20N×6m=120J 10N×6m=60J 780J
铁桶
知识小结
一、机械的三种功： 有用功——有利用价值的功。 总功——动力对机械所做的功。 额外功——对人们无利用价值而又不得不做的功。 二、机械效率： 1、定义：有用功与总功的比值。

W总 W有用 W额外
2、公式讨论：
W有用 W有用 公式 : 100% W总 W有用 W额外
F
要实现目 的,必须 施加本动 力F对滑 轮做功， 是总功
提升物G 是目的， 是有用 功
W有用＝F1s1＝G物h ＝200N×2m＝400J W额外＝F2s1＝G轮h ＝10N×2m＝20J W总＝ W有用+ W额外 ＝ 400J+ 20J＝ 420J
G
要提升G，同时必 须将本滑轮也提升。 你要克服本滑轮重 力而额外做功，否 则你不能完成任务。 本功无利用价值而 又不得不做，是额 外功。
目 的: 提升物体
有用功: 提 升 物 体 所 做 的 功
(克服自身重力）Gh 使用斜面推升物体的做功分析：
额外功: 克 服 斜 面 摩 擦
总
所做的功fs 功: 人拉物体所做 的功Fs
总功 ＝ 有用功 ＋额外功
W总= W有用+ W额外＝Gh+ fs=FS
使用动滑轮提升物体的做功分析：
作用在绳子上的力F，绳子移动的距离为S，物体的重力G，动滑轮 重G0，物体上升的高度h。（不考虑动滑轮与绳子的摩擦力）
有用功、额外功与总功：
有用功W有用：使用机械时，实现目的所做的功；对人们
有利用价值的功；无论采取那种方法都必 须做的功。
额外功W额外：人们不需要但又不得不做的功,是克服
机械本身重力和摩擦等而做的功。
总
功W总： 对机械所施加的动力所做的功。
总功 ＝ 有用功 ＋额外功 W总 ＝ W有用 ＋ W额外
思考：把物体提升h高，你该怎么办？
W有用 W总
W有用 W有用 W额外
W总 W额外 W总
机械效率公式的理解：
试一试：下面说法中是否正确．
1．机械效率越高，越省力； （×） 2．机械效率越高，做的有用功越多；（×） 3．机械效率越高，做的额外功越小 （×） 4．因为有用功总小于总功,所以机械效率总小于1 （√） 5．额外功在总功中的比率越小,机械效率越高 （√） 6.做总功越多，机械效率越低。 （ ×）
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，我的机 械效率都小 于1。
F
G
讨论 :由于W额外 0存在,W总 W有用 任何机械 1(实际情况) 当W额外 0时,W总 W有用 , 这时 1(理想情况)
5、机械效率公式：
G物 h或（f s) F动力 S动力
0 100N×6m=600J 5N×6m=30J 10N×6m=60J 690J
机械效率
600J/3120J×100% 600J/780J×100% 600J/690J×100% =76.9% =87% =19.2%
精ห้องสมุดไป่ตู้例题
1、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
W额外 0(实际存在)所以 1 W额外 0(理想情况)所以 1
布置 作 业
1、课本P110页作业4中第1、3题。 2、预习下节课内容，思考：在不同条件下， 同一机械的机械效率不同，为什么？
燃气轮机 20%－30%．
空气喷气发动机 50%－60%
1804年特雷维辛克发明的蒸汽机车． 蒸汽机的效率通常只有6%－15%．
传说故事
“一桶（统）江山”：
铁桶
古代有个宰相，奏准皇帝“一桶（统）江山”，铸一个大铁桶，巧 妙地整治了讲他坏话的御膳房伙计。抬一桶水，却要抬起很重的铁 桶，要做很多无用功（额外功）。 圣旨 都怪我们背 这要多做好 后讲宰相的 宰相所奏极是，朕 多无用功， 怎么抬哟！ 坏话。 奉天一统天下，铸一个 大铁桶给御膳房使用， 换掉木水桶
复习提问：
1、什么是功？
当力使物体在其方向上移动了一段距离时，产 生了成效。
2、功的两个要素：
一是作用在物体上的力。 二是物体在力的方向上通过的距离。
3、功的计算公式：
W=F· S
计 算 运 沙 子 上 楼 所 做 的 功 ？
徒手用桶提沙上楼 克服人重力做功 人对沙子做的功 人对动滑轮做的功 人一共做的功
（2）克服机械间的摩擦做功： 使用斜面时：
W额外=f摩擦· L
总功的计算：
公式（1）： W总=W有用+ W额外 公式（2）： W总=F动力· S动力
作用在机械上的动力 动力作用点移 动的距离
例1：用滑轮组将重200N的物体拉上来，物体上升了2m，一个滑 轮重10N，拉力为F，求有用功、额外功、总功？（不计摩擦）
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 :
将相同重物提升相同 高度，做有用功相同
G
W有用 W有用 可知, 左边的W额外较少, 其机械效率 较大. W总 W有用 W额外
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
f L
使用滑轮组拉动G，必须施加动力F
W总 F S F 3L 3FL
根据机械效率的定义
W有用 fL fL f 100 % W总 FS 3FL 3F
用动滑轮和桶提沙
用动滑轮和袋子提沙
400N×6m=2400J 100N×6m=600J 0 3120J
0
0
人对桶（袋）做功 20N×6m=120J
100N×6m=600J 100N×6m=600J 20N×6m=120J 5N×6m=30J 10N×6m=60J 10N×6m=60J 780J 690J
巩固练习
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、省力越多的机械，机械效率越高。
A）
巩固练习
2、某机械的机械效率是75%，这说明使用这一装置做功：（ 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。
B
）
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．
一 些 机 离心式水泵60%－80% 器 的 机 械 效 率
柴油机28%－37%
起重机40%－50%
汽油机 22%－27%
电动机 80%－90%．
摩擦所做的功 功: 人对滑轮组所 做的功FS
总功 ＝ 有用功 ＋额外功
W总= W有用+ W额外＝fS1+ W额外=FS
有用功的计算：
（1）举高重物时：
W有=G物· h
（2）在粗糙水平面上移动物体时：
W有=f摩擦· S
额外功的计算：
（1）克服机械自重做功： 使用动滑轮或滑轮组时：
W额外=G动滑轮· h
目 的:
提升物体
提升物体所 有用功: 做的功Gh 额外功: 提 升 动 滑 轮 所 做的功G0h
总 功: 人对动滑轮所
做的功Fs 总功 ＝ 有用功 ＋额外功
W总= W有用+ W额外＝Gh+ G0h=FS
在粗糙水平面上移动物体的做功分析：
目 的: 移动物体
有用功: 克服摩擦所
做功fs1=F1S1
额外功: 克 服 滑 轮 轴 之 总
W总＝Fs ＝ (200+10)N/3×2m×3＝420J
机械效率η
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。 意义：标志机械做功性能好坏的物理量，机械 效率越高，其机械性能越好。 W有用 2.公式 : 100% W总
（1）机械效率一般用百分数表示，没有单位 (2)思考：机械效率会大于１吗?为什么?