第五节机械效率 小明家搬到二楼买了一批木头,可以直接用手拉到二楼,也可以用动滑轮,效果最好。 省力想想:直接用手在木头上做的功和用手在机器上做的功一样吗? 化学量 G/Nh/mF/Ns/mW 手对木头 W 手对机器 123 直接用手在木头上做的功等于用手在机器上做的功吗? 讨论:为什么手在使用动滑轮后需要做更多的功? 机械的三种功能 要提高机械G的三种功能,必须同时改进皮带轮。 这时,你必须做额外的功来克服滑轮的重力和摩擦力,否则无法完成任务。 这项工作没有价值但必须完成,它是额外的工作。 举起重物G是有目的的,是有价值的,是有用的工作。 为达到目的,完成有用功滑轮提升重物的机械效率,必须施加功率F,对带轮做功,即总功。 当水桶从井中提水时,所做的有用功为,附加功为 ,总功为 ; 如果水桶掉进井里,当水桶从井里捡起来时,水桶里还有一些水,有用功是 ,额外功是 ,总功是 。 克服水的重力做功 克服桶的重力做功 拉力克服桶的重力所做的功。 W has=Gh——提升对象 • 2.额外工作(W量):人们不需要但不得不做的工作。 •3。 总功(W total):有用功与额外功之和 W total = FS-----(使用机械时动力F所做的功) • 4、三者的关系:W total = W has + W 请分别估算有用功、额外功和总功? 你想要更少还是更多的额外工作? 人们搬石头做功 1. 在沙子上做功 2. 在桶上做功 3. 克服自己的重量做功 人拉滑轮做功 1. 在沙子上做功 2. 在桶上做功 3. 在斗上做功移动滑轮 人在沙子上拉动工作 2. 处理口袋工作 3. 处理移动滑轮。 人们搬起石头干活。 1 在沙滩上工作。 2 在铲斗上工作。 3 克服自重。 在滑轮上工作。 在沙滩上工作。 在桶上工作。 3对动滑轮所做的功 额外做的功是少还是多? 沙子重100N滑轮提升重物的机械效率,人重400N,桶重20N,动滑轮重10N,口袋重5N。 从地面到顶层的高度为6m。 请计算刚才三种方法中有用功占总功的比例。
哪种方法更好? 机械效率有用功与总功之比称为机械效率。 有用功总是大于总功,所以机械效率总是大于1。看刚才的数据。 大家想一想,机械效率会不会小于1呢? 为什么? 公式:机械效率通常用百分比表示,无单位 1、机械效率:有用功与总功之比称为机械效率。 ●理解: a:η常用百分数表示; b:η大于100%; c: η 没有单位。 2、机械效率η2。 计算公式:用起重机吊装重物时,有用功占总功的比例为60%。 也可以说有用的工作占总工作的60%,另外40%是额外的工作。 起重机的机械效率是60%,这意味着什么? 部分机械的机械效率: 部分机械的机械效率: 水泵:60%-80% 汽油机:28%-40% 请判断:下列说法正确吗? 1. 有用功越多,机械效率越高 ()2. 附加功越少,机械效率越高()3。 一个物体做功越慢,它的机械效率就越低 ()4。 完成的总功越多,机械效率越低 ()5。 做同样有用的功,额外的功越少,机械效率越高()6。 当做同样的总功时,有用功越多,机械效率越高()7. 机械效率越高,越省力() √√×××××练习 1、使用如图所示的滑轮架,在F=80N的拉力作用下,将重180N的物体匀速提升1m . 绳索重量、摩擦力被忽略。 问:(1)W总=? (2) W有用=? (3) W额外=? (4) η =? (5) G动态=? 女友。 自学教材P171样题,注意解题格式,完成下列练习。 杠杆一端下拉2m,杠杆另一端加强320N的重量。 (1) 他做了多少有用的工作? (2) 总功是多少? (3) 杠杆的机械效率是多少? 自学教材P171例题,注意解题形式,完成下列练习 知识总结 知识总结 1、三种机械工作:有用的工作-有价值的工作。
总功——机器上的电源所做的功。 额外的工作——对人们没有价值但必须完成的工作。 二、机械效率: 1、定义:有用功占总功的比值。 2. 公式讨论: 作业: • 预习本节第二部分“机械效率总是恒定的吗?” • 设计实验报告(写在大操草上)(写在大操草上) 11. 实验名称,实验名称22,实验目的,实验目的33,实验原理,实验原理44,实验设备,实验设备55 、实验步骤(含实验数据记录、实验步骤(含实验数据记录表)表)第二课时实验:滑轮架机械效率的测量作业:• 阅读本节第二部分《机械效率是否总持续的?” • 设计实验报告(写在大操草上)(写在大操草上) 11. 实验名称 实验名称 22 实验目的 实验目的 33 实验原理 实验原理 44 实验设备 实验设备 55 、实验规程(含实验数据记录、实验规程(含实验数据记录表)表格) 【实验目的】 1.学习安装滑车架。 2. 学会测量马车的机械效率。 3、分析了影响小车架机械效率的原因。 【实验原理】 讨论:为了得到滑轮架的机械效率,必须得到有用功和总功,那么需要测量什么数学量呢? 如何检测每个数量? 秤、钩码、弹簧秤、两个滑轮架、铁架、一根约2m长的绳子。 实验设备:使用弹簧测力计首先要做的是什么? 用弹簧测力计测量你组装的钩码和滑车架的重力! 匀速驱动弹簧秤使钩码下降到一定位置,从弹簧秤上读取拉力F值。 钩码高度(h) 绳子自由端通过的距离(s) 实验步骤:按照课本9-309-30中的示意图,拉动滑道,安装小车架和秤,安装秤,测量钩码GG值,记录在记录表中。
桌子。 .以恒速垂直垂直短接带动弹簧弹簧测力计,使钩码GG上升,上升,读取弹簧弹簧上显示的拉力,测力计。 拉力FF的数值,从刻度尺上读出钩码落下的距离hh和钩码从刻度尺上落下的距离,弹簧测力计的弹簧移动距离的距离SS ,记录表中的记录计数数据。 表格中的数据。 .分别计算有用功和计算有用功、总功、机械效率。 功率和机械效率。 记录结果。 水果。 .再装一个滑块,再装一个小车架,然后在里面重复前面的实验。 . 物体重量 G/N 高度 h/m 有用功 W 是/J 拉力 F/N 距离 S/m 总功 W 总/J 机械效率 1. 两种滑轮架有什么区别? 机械效率有何不同? 2、分析影响小车架机械效率的因素有哪些? 讨论分析影响滑轮架机械效率的原因 1、滑轮架轮子与轴、轮子与绳索之间的摩擦力(减少摩擦力可减少额外功,提高机械效率) 2、物体重量增加(物体重量减轻,机械效率也提高) 3、动滑轮自重(动滑轮自重减轻,机械效率也提高) 如何提高机械效率? ▲改进机器结构,减轻机器重量。 ▲减少机器之间的摩擦。 如:动滑轮太重,使小车架的机械效率很低,更换较轻的滑轮可提高机械效率。 如:加强机械运动部件的润滑。