探究-使用机械能省功吗剖析
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探究—— 第九章 第五节 使用机械能省功吗？
永登七中理化办公室
省力
省距离
使用机械能省功吗？
有的省力 有的省距离
？
同时
省功
• 使用杠杆不能省功
• 使用滑轮组不能省功
F=1/3 G S=3h
h
斜面
假设斜面很光滑，无摩擦。
斜面长是斜面高的3倍，推力就是物重的( )
要使物作升高相同 的高度，斜面越长 越( )力．
2、在如图所示的滑轮组中， 动滑轮的总重是200N（绳的自
重和轮轴间摩擦均不计）
F
求：当提起800N的物体时，绳 自由端拉力F至少应是多少?滑 轮组的机械效率是多大？
G
在空气中提升重物
总功
F 有用功
＝W有用 G物h G物h G物
W总 Fs F nh nF
若不计绳重及轴的摩擦，进 一步有：
桶重20N 口袋重5N
把重100N的沙子运上3楼
人 对砂子做功 提 沙 对桶做功 子 做 功 克服自重做功
人 对砂子做功 人 对砂子做功
拉
拉
滑 轮
对桶做功
滑 轮
对口袋做功
做
做
功 对动滑轮做功 功 对动滑轮做功
W总=FS
F
W总=FS
F
a
W有用 = G物h
W有用 = fL
竖直使用滑轮组提升重物时，有用
无额外功 W有=W总 η=1
“费功” 实际情况
有额外功 W有<W总 η<1
机械效率和功率
•功率：表示做功的快慢 •机械效率：有用功在总功中所占的百分比 •是两个完全不同的物理量 •功率大的机械不一定效率高，两者之间没 有因果关系
练习：1.如图所示的滑轮组把200牛 的重物匀速拉到10米高的楼房顶部， 在拉动过程中绳端所加的拉力为90牛， 已知动滑轮重50N，求：总功、有用 功、额外功、克服动 滑轮重所做的功、克服摩 擦所做的功、机械效率.
功为G物h，水平使用滑轮组时，怎 样求有用功呢？
二.机械效率η :
1.定义：有用功W有用跟总功W总的比值
2.公式: W有 用
W总
无单位，小于1 用百分数形式表示
起重机的机械效率是60%，表示什么含义？
使用起重机提升重物时所做的有用 功跟总功的比值为60%
使用任何机械都不能省功
“等功” 理想状态
斜 面 的 应 用
螺旋是也是斜面的一种应用
一、功的原理：
• 使用任何机械都不能省功
动滑轮对重物做功 动力对机械做功
Gh
＜
Fs
F
T
G T
分析
Leabharlann Baidu
使用动滑轮提升重物时，实际
拉力的功（W2=FS) 大于动滑
F
轮提升重物的功(W1=Gh)，这 是因为W2中还包括了提升动滑轮 做的功以及 克服摩擦 做的功。 G物
＝W有用 W有用
W总 W有用 W动
G物h G物h＋G动h
G物 G物＋G动
• 3、如图所示的滑轮组来拉动钢 锭，已知钢锭与地面间的摩擦力 f为1200N，若此时滑轮组的机械 效率为80％。求拉绳子的力F至 少多大？
F f
水平使用滑轮组
总功
F
有用功
＝W有用 fL fL f
W总 Fs F nL nF
机械对物体所做的功 动力对机械做的功
总功 W总=FS
有用功 W有用=Gh
总功 = 有用功 + 额外功
W总 = W有用 + W额外
总功
F
有用功
• W总：动力对机械做的功FS • W有用：机械对物体做的 Gh • W额：克服机械自重和摩擦所做的功
3m
3m
3m
沙子重100N 人受到的重力400N 动滑轮重10N
• 判断以下说法是否正确：
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、物体做功的功率越低，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；
永登七中理化办公室
省力
省距离
使用机械能省功吗？
有的省力 有的省距离
？
同时
省功
• 使用杠杆不能省功
• 使用滑轮组不能省功
F=1/3 G S=3h
h
斜面
假设斜面很光滑，无摩擦。
斜面长是斜面高的3倍，推力就是物重的( )
要使物作升高相同 的高度，斜面越长 越( )力．
2、在如图所示的滑轮组中， 动滑轮的总重是200N（绳的自
重和轮轴间摩擦均不计）
F
求：当提起800N的物体时，绳 自由端拉力F至少应是多少?滑 轮组的机械效率是多大？
G
在空气中提升重物
总功
F 有用功
＝W有用 G物h G物h G物
W总 Fs F nh nF
若不计绳重及轴的摩擦，进 一步有：
桶重20N 口袋重5N
把重100N的沙子运上3楼
人 对砂子做功 提 沙 对桶做功 子 做 功 克服自重做功
人 对砂子做功 人 对砂子做功
拉
拉
滑 轮
对桶做功
滑 轮
对口袋做功
做
做
功 对动滑轮做功 功 对动滑轮做功
W总=FS
F
W总=FS
F
a
W有用 = G物h
W有用 = fL
竖直使用滑轮组提升重物时，有用
无额外功 W有=W总 η=1
“费功” 实际情况
有额外功 W有<W总 η<1
机械效率和功率
•功率：表示做功的快慢 •机械效率：有用功在总功中所占的百分比 •是两个完全不同的物理量 •功率大的机械不一定效率高，两者之间没 有因果关系
练习：1.如图所示的滑轮组把200牛 的重物匀速拉到10米高的楼房顶部， 在拉动过程中绳端所加的拉力为90牛， 已知动滑轮重50N，求：总功、有用 功、额外功、克服动 滑轮重所做的功、克服摩 擦所做的功、机械效率.
功为G物h，水平使用滑轮组时，怎 样求有用功呢？
二.机械效率η :
1.定义：有用功W有用跟总功W总的比值
2.公式: W有 用
W总
无单位，小于1 用百分数形式表示
起重机的机械效率是60%，表示什么含义？
使用起重机提升重物时所做的有用 功跟总功的比值为60%
使用任何机械都不能省功
“等功” 理想状态
斜 面 的 应 用
螺旋是也是斜面的一种应用
一、功的原理：
• 使用任何机械都不能省功
动滑轮对重物做功 动力对机械做功
Gh
＜
Fs
F
T
G T
分析
Leabharlann Baidu
使用动滑轮提升重物时，实际
拉力的功（W2=FS) 大于动滑
F
轮提升重物的功(W1=Gh)，这 是因为W2中还包括了提升动滑轮 做的功以及 克服摩擦 做的功。 G物
＝W有用 W有用
W总 W有用 W动
G物h G物h＋G动h
G物 G物＋G动
• 3、如图所示的滑轮组来拉动钢 锭，已知钢锭与地面间的摩擦力 f为1200N，若此时滑轮组的机械 效率为80％。求拉绳子的力F至 少多大？
F f
水平使用滑轮组
总功
F
有用功
＝W有用 fL fL f
W总 Fs F nL nF
机械对物体所做的功 动力对机械做的功
总功 W总=FS
有用功 W有用=Gh
总功 = 有用功 + 额外功
W总 = W有用 + W额外
总功
F
有用功
• W总：动力对机械做的功FS • W有用：机械对物体做的 Gh • W额：克服机械自重和摩擦所做的功
3m
3m
3m
沙子重100N 人受到的重力400N 动滑轮重10N
• 判断以下说法是否正确：
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、物体做功的功率越低，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；