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第五节 机 械 效 率
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1.知道什么是有用功、额外功和总功,能区别有
用功和额外功
2.理解机械效率的定义及计算公式,并会进行简
单的计算
3.知道提高机械效率的意义和主要方法
4.通过实验探究过程,培养实事求是、尊重自然
规律的科学态度
3
4
②
人
做
功
①
人
做
功
1.对沙子做功
2.对桶做功
3.克服自重做功
③
人
做
功
1.对沙子做功
2.对桶做功
3、对动滑轮做功
必须做的,对我们有用的功
不需要的,但又不得不做的功
——有用功
——额外功
4.克服摩擦做功
1.对沙子做功
2.对桶做功
3.克服摩擦做功
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机械的三种功
要提升沙,同时必
须将动滑轮和口袋
也提升,同时还要
克服摩擦做功。这
些功是对人们无用
但又不得不做的功:
额外功。 提升沙是目的,
有利用价值,对
沙做的功是对人
们有用的功:有
用功
有用功和额外
功的和统称为
总功
W有=G沙h
W总= W有+ W额
W 总=Fs
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1.利用机械工作时,对人们有用的功叫__________,
对人们无用但又不得不做的功叫__________,
W总=___________.
2.有用功为600J,总功为800J,则额外功是______J。
有用功
额外功
W有+ W额
200
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用
哪
种
方
法
好
?
8
有用功与总功的比值叫机械效率
公式:
注意:1.机械效率没有单位,一般用百分数表示。
2.η<1
η
×100%W有
W总
h =
机械效率
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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.
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用一个动滑轮将200N的物体匀速提升2m,拉力F为120N,
此动滑轮的机械效率是多少?
分析:解题的关键是要注意用动滑轮提
起物体时,动力F把绳子末端拉起的距
离是物体被提起高度的2倍,即s=2h。
已知:G=200N,h=2m,F=120N,s=2h=4m.
求:η
例 题
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解:W有=Gh=200N×2m=400J
W总=Fs=120N×4m=480J
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机械效率总是一定的吗?
提出问题:同一个机械,它的机械效率是否是一定的?
猜想:1.同一机械,机械效率是一定的。
2.同一机械的机械效率不总是一定的。
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实验探究:滑轮组的机械效率与所挂物体的重力的关系
物重G
提升高度h
拉力F
绳的自由端
通过的距离s
结论:滑轮组的机械效率
与所挂物体的重量有关,
所挂物体越重,则滑轮组
的机械效率越大。
拉力
F/N
绳子自由
端移动的
距离s/m
总功
W总/J
钩码重
G/N
钩码上升
高度h/m
有用功
W有/J
机械效率η
1
2
3
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结论:同一机械的机械效率不总是一定的。
机械效率没有大于1的。
滑轮组的机械效率与哪些因素有关?
机械效率与物重有关。
机械效率还与动滑轮的自重和绳子的摩擦有关。
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1.增加所挂物体的重量
2.减小摩擦
3.减小机械的自重
如何提高机械效率?
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一些机械的机械效率:
滑轮组:50% ~ 70% 起重机:40% ~ 50%
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抽水机:
60% ~ 80%
柴油机:
28% ~ 40%
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1.当你用水桶从井中提水的时候,你对桶做的功是
_________;如果桶掉进水里,从井里捞桶的时候,捞
上的桶里带了一些水,这时候你对水做的功是________
(选填“总功”“有用功”或“额外功”)。
2.一台起重机将重3600N的货物提升4m,如果该起重机
的机械效率是60%,则起重机做的有用功是________J,
总功是_________J,额外功是___________J。
额外功
额外功
14 400
24 000 9 600
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3.关于机械效率,以下说法正确的是( )
A.机械效率总小于1
B.单位时间内做功越多的机械,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
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4.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
B
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5.为了提高滑轮组的机械效率,以下做法中正确的是
( )
A.以较快的速度匀速提升重物
B.以较慢的速度匀速提升重物
C.增加承担物重的绳子股数
D.把滑轮做得更轻巧,减小滑轮在转动过程中的摩擦
D
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6.利用定滑轮、动滑轮和滑轮组,分别匀速提升同一重物,
在不计绳重和摩擦的情况下机械效率最高的是
( )
A.定滑轮
B.动滑轮
C.滑轮组
D.都一样
A
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7.在测定滑轮组机械效率的实验中:
(1)实验桌上有弹簧测力计、天平、重物、刻度尺、
细线,缺少的是________,多余的是_______。
(2)为了能准确读出弹簧测力计的示数,应使重物
__________上升。
滑轮组 天平
匀速直线
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8.用如图所示的滑轮组,将180N的物体匀速提升2m,拉力F为
120N,求:有用功、总功、额外功、机械效率分别是多少?
已知:G=180N,h=2m,F=120N,s=3h=6m.
求:W有、 W总、 W额、η
解:W有=Gh=180N×2m =360J
W总=Fs=120N×6m=720J
W额= W总-W有=720J-360J=360J
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一、机械的三种功:
有用功 :对人们有用的功。
额外功 :人们不需要但又不得不做的功
总功 :有用功与额外功的总和
二、机械效率:
1.定义:有用功与总功的比值。
2.如何提高机械效率
(1)减小机械的自重 (2)减小摩擦
(3)增加所挂物体的重量
×100%W有
W总
h =
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夫君子之行,静以修身,俭以养德,非淡泊无
以明志,非宁静无以致远。
—— 诸葛亮