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1、11.3 11.3 如何提高机械效率如何提高机械效率信宜市镇隆第一中学信宜市镇隆第一中学 陈勇陈勇教学目标教学目标(1 1)能结合实际实例认识什么是)能结合实际实例认识什么是有用功、额外功和总功。有用功、额外功和总功。(2 2)理解机械效率的概念,)理解机械效率的概念,你你会会选选哪哪种种方方法法呢呢?W总=FSW额外W有用=Gh什么是有用功、额外功、总功及关系有用功:我们有需要、有价值的功。记作:W有用总功:动力所做的功。记作:W总 额外功:人们无利用价值,但又 不得不做的功。记作:W额外试分析:W有用、W额外、W总W有用:克服泥土重力所做的功。即:克服泥土重力所做的功。即:W有有 用用=G
2、h。W额外额外:克服:克服抓斗和机臂抓斗和机臂重力所做的功,还有克服重力所做的功,还有克服摩摩擦力擦力所做的功所做的功。W总:挖掘机机臂动力所做的功由于额外功存在,即W额外0,所以W总W有用提水提水为达到我们目的而做的功为达到我们目的而做的功;对我们没用但又不得不做的功;对我们没用但又不得不做的功;有用功与额外功的总和。有用功与额外功的总和。事例事例目的目的有用功有用功额外功额外功总功总功1 1、用桶从井中提水、用桶从井中提水2 2、水桶掉进井里、水桶掉进井里要把桶捞起来要把桶捞起来3 3、用书包把书背上楼、用书包把书背上楼分析下列事例中的有用功、额外功、总功。不考虑绳重和摩擦。分析下列事例中
3、的有用功、额外功、总功。不考虑绳重和摩擦。捞桶捞桶背书背书G水水hG桶桶hG书书hG桶桶hG水水h(G包包+G人人)h=W总总+=W总总+=W总总+1 1、有用功、有用功(W W有用有用):2 2、额外功、额外功(W(W额外额外):):3 3、总功、总功(W(W总总):):一、认识三种功:一、认识三种功:通过一动滑轮用通过一动滑轮用50 N的的拉力提起重为拉力提起重为80N的的重物,使重物提高重物,使重物提高2m。(1)拉力做多少功?)拉力做多少功?(2)克服物体重力做)克服物体重力做功多少?功多少?W重力重力=Gh=80N2m=160JW拉力拉力=Fs=50N4m=200J在滑轮组中:在滑轮
4、组中:在滑轮组中:在滑轮组中:W总总总总=Fs W有用有用有用有用=GhF绳子自由端通过的距离绳子自由端通过的距离s=2h=22m=4m总功总功有用功有用功解:分析利用机械做功时的分析利用机械做功时的有用功、额外功、总功。有用功、额外功、总功。机械机械功功F钩钩码码沙沙F木箱木箱F木块木块目的目的W有用有用W总总W额外额外提钩码提钩码提沙提沙提木箱提木箱拉木块拉木块G码码hG沙沙hG箱箱hf S木木FsFsFLFs的原因的原因克服杠杆克服杠杆重和摩擦重和摩擦克服动滑克服动滑轮重、桶轮重、桶重和摩擦重和摩擦克服摩擦克服摩擦fL克服绳子和克服绳子和轴间摩擦轴间摩擦从表中你发现从表中你发现W有用有用
5、和和W总总的计算有什么规律?的计算有什么规律?想想看想想看 、使用机械做功时,是有用、使用机械做功时,是有用功多些好,还是额外功多些好?功多些好,还是额外功多些好?、当你用水桶提水时,有两、当你用水桶提水时,有两只大小相同的水桶可供选择,一只大小相同的水桶可供选择,一只是轻质塑料桶,另一只是厚铁只是轻质塑料桶,另一只是厚铁皮桶,你选择哪一只水桶?为什皮桶,你选择哪一只水桶?为什么?么?有用功轻质塑料水桶二、什么是机械效率二、什么是机械效率使用机械做功时,有用功占总使用机械做功时,有用功占总功的份额越大越好。功的份额越大越好。机机械效率:把有用功械效率:把有用功W有有跟总功跟总功W总总的比值。的
6、比值。表表达式达式:=100W有有W总总机机械效率械效率有用功有用功总功总功类比:及格率类比:及格率忽略我的重力和忽略我的重力和摩擦,我的机械摩擦,我的机械效率是等于效率是等于1 1;其;其它任何情况,我它任何情况,我的机械效率都小的机械效率都小于于1 1。GF想一想:额外,总有用所以额外,总有用所以(理想状态)(理想状态)某台机器的机械效率是60%,是什么意思?功率与机械效率的区别1 功率是指物体在单位时间内所做的功,功率是指物体在单位时间内所做的功,即功率是表示即功率是表示做功快慢做功快慢的物理量的物理量。2 有用功在总功中所占的有用功在总功中所占的比例比例叫机械效率叫机械效率 3 功率和
7、机械效率是描述机械的两种不同功率和机械效率是描述机械的两种不同性能,两者间性能,两者间没有必然联系没有必然联系。判断:判断:下面说法中是否正确下面说法中是否正确1有用功越多,机械效率越高(有用功越多,机械效率越高()2额外功越少,机械效率越高额外功越少,机械效率越高()3物体做功越慢,机械效率越低物体做功越慢,机械效率越低()4做总功越多,机械效率越低做总功越多,机械效率越低()5做做相相同同的的有有用用功功,额额外外功功越越少少,机机械械效效率越高率越高()6做做相相同同的的总总功功时时,有有用用功功越越多多,机机械械效效率越高率越高()1、通、通过一动滑轮用过一动滑轮用50 N的的拉力提起
8、重为拉力提起重为80N的的重物,使重物提高重物,使重物提高2m。(1)拉力做多少功?)拉力做多少功?(2)克服物体重力做)克服物体重力做功多少功多少?W重力重力=Gh=80N2m=160JW拉力拉力=Fs=50N4m=200J机械效率呢?机械效率呢?F绳子绳子自由端通过的距离自由端通过的距离s=2h=22m=4m总功总功有用功有用功有用功有用功解:160J160J200J200J X100%=80%珠海拱北中学 赵兴华2、一物体质量为、一物体质量为18kg,其所受重力为,其所受重力为 N如图如图所示,小明用定滑轮将该物体在所示,小明用定滑轮将该物体在4s内匀速提高内匀速提高2m所所用拉力为用拉
9、力为200N此过程中,小明做的有用功是此过程中,小明做的有用功是_ J,定滑轮的机械效率是,定滑轮的机械效率是 ,(取取g10N/kg)18036090F物某人用某人用F=100N的力把木箱从斜面底端沿斜面的力把木箱从斜面底端沿斜面推到推到2m高处,斜面长高处,斜面长4m,如图所示。这个人,如图所示。这个人做了多少功?做了多少功?2m F=100N4m解:解:W=F s =100N4m =400J 答:答:这个人做了这个人做了400J的功。的功。如果要求有用功,则要知什么?如果要求有用功,则要知什么?假设木箱重假设木箱重150N,则有用功和机械效率各是多少?,则有用功和机械效率各是多少?总功总
10、功一些机械的机械效率:一些机械的机械效率:抽水机:抽水机:60%80%柴油机:柴油机:28%40%起重机:起重机:40%50%滑轮组:滑轮组:50%70%1804年特雷维辛克发明的蒸汽机车年特雷维辛克发明的蒸汽机车蒸汽机的效率通常只有蒸汽机的效率通常只有6%15%你认为可以从哪些方面提高机械效率你认为可以从哪些方面提高机械效率?1 1、有用功相同时,减少额外功、有用功相同时,减少额外功2 2、额外功相同时,增加有用功、额外功相同时,增加有用功 一是减轻机械自重一是减轻机械自重二是减小摩擦二是减小摩擦 途径途径途径途径 GF.减小额外减小额外减小额外减小额外功的方法功的方法功的方法功的方法增加有
11、用功的方法:增加有用功的方法:增加有用功的方法:增加有用功的方法:增加提升物重增加提升物重增加提升物重增加提升物重知识小结知识小结知识小结知识小结一、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。2、公式讨论:3、提高机械效率的方法:减轻机械自重;减小摩擦 增加提升物重 练习:练习:利利用如图所示的滑轮组,在用如图所示的滑轮组,在F=80NF=80N的拉力作的拉力作用下用下,将一个重为将一个重为180N180N的物体匀速举高的物体匀速举高1m1m,绳重、,绳重、摩擦不计。求摩擦不计。求:(1 1)W W总总=?(?(2 2)W W有用有用=?(3)(3)W W额外额外=?(4)=?(5)G=?(4)=?(5)G动动=?=?GF.答案答案:(1)W总总=240J;(2)W有用有用=180J;(3)W额外额外=60J;(4)=75;(5)G G动动=60N=60N。
限制150内