第十一章 机械功与机械能第3节 如何提高机械效率
学习和工作要讲究效率,使用机械也要讲效率.那么,什么是机械效率呢?新课引入
如何测量滑轮组的机械效率?
1.知道有用功、额外功、总功的概念,以及它们之间的关系.2.理解机械效率的定义,会用机械效率的公式进行简单计算.3.会测算滑轮组的机械效率.4.知道机械效率总小于1,知道提高机械效率的方法和意义.学习目标新课目标
日常生活中,人们搬移物体,不是将物体平移到另一个地方,就是将物体从低处搬到高处(或从高处搬到低处).有用功、额外功和总功一新课讲解
实验1:用手将一重物直接从低处匀速搬到高处.实验2:利用斜面将该重物从低处匀速搬到高处.实验3:用动滑轮将该重物从低处匀速移到高处.思考:利用机械时,所做的功为何多一些?
如图所示的两种机械做功的情况中,哪些功是我们需要的有用功?哪些功是不得不做的功?
1.有用功(W有用):我们需要的有价值的功.2.额外功(W额外):对人们既无利用价值又不得不做的功.3.总功(W总):动力对机械所做的功.4.总功等于有用功与额外功之和,即W总=W有用+W额外.5.W总>W有用
(1)当你用水桶提水时,有两只大小相同的水桶可供选择,一只是轻质塑料桶,另一只是厚铁皮桶,你选择哪一只水桶?为什么?(2)当你用滑轮提升一个重物时,你选择哪一种滑轮?什么是机械效率二
在物理学中,把有用功W有用与总功W总的比值叫做机械效率.用η表示机械效率机械效率是表征机械性能的重要指标.
(1)机械效率的单位是什么?(2)为什么机械效率总小于1?能不能等于1?机械效率是一个比值,没有单位不能.因为使用机械总有额外功
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,即功率是表示做功快慢的物理量.2.有用功在总功中所占的比例叫机械效率.3.功率和机械效率是描述机械的两种不同性能,两者间没有必然联系.
选择器材,组装一个如图所示的滑轮组,并用它来提升重物G.实验目的:测量滑轮组的机械效率实验原理:实验内容:测量滑轮组的机械效率三η=(W有用/W总)×100﹪
(1)滑轮组工作时的有用功怎样计算?需要测量哪些物理量?(2)滑轮组的额外功是怎样产生的,是否便于测量?(3)有其他简便的方法测算总功吗?需要测量哪些物理量?(4)为了求出滑轮组的有用功和总功,从而计算滑轮组工作时的机械效率,除滑轮组外,实验中还需要哪些测量器材?
注意事项(1)钩码上升的高度h,可用竖直放置在钩码旁的刻度尺读出,以钩码的下端为标准读数.(2)拉力F的大小由弹簧测力计的示数读出,要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,弹簧不要和外壳摩擦.(3)测量细绳自由端通过的距离s时,可事先在细绳自由端上作一标记,再拉弹簧测力计,用滑轮组提升重物.用刻度尺量出钩码上升的高度后,再量出细绳标记移动的距离,就是细绳自由端通过的距离s.
记录数据
同一个滑轮组,在提升不同的重物时,其机械效率是不同的.实验结论思考:还有什么因素会影响滑轮组的机械效率?
起重机的机械效率是40%~60%滑轮组:50%~70%一些机械的机械效率水泵:60%~80%
如何提高机械效率?(1)减少机械自重.(2)减少机械的摩擦等来减小额外功.(3)在额外功一定时,增大有用功.(4)改进结构,使它更合理、更轻巧.(5)在使用中按照技术规程经常保养,定时润滑,使机械处于良好的运转态.
一、什么是有用功、额外功和总功1.有用功:我们需要的、有价值的功,叫作有用功.2.额外功:把无利用价值而又不得不做的功,叫做额外功.3.总功:有用功和额外功之和是总功.二、什么是机械效率1.概念:有用功与总功的比值.2.公式:η=(W有用/W总)×100﹪三、如何测量滑轮组的机械效率四、如何提高滑轮组的机械效率课堂小结
判断对错(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)物体做功越慢,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()(6)做相同的总功时,有用功越多,机械效率越高()(7)利用现代科学技术,机械效率可以等于1()(8)有用功在总功中占的比例越大,机械效率越高()××××√√×√课堂训练
1.一物体质量为18kg,其所受重力为N.如图所示,小明用定滑轮将该物体在4s内匀速提高2m.所用拉力为200N.此过程中,小明做的有用功是J,定滑轮的机械效率是.(取g=10N/kg)18036090%
2.利用如图所示的滑轮组,在F=80N的拉力作用下,将一个重为180N的物体匀速举高1m,绳重、摩擦不计.求:(1)W总=?(2)W有用=?(3)W额外=?(4)η=?(5)G动=?GF.(1)W总=240J(2)W有用=180J(3)W额外=60J(4)η=75%(5)G动=60N