第5节 机械效率
1.了解什么是有用功、额外功和总功。
2.理解什么是机械效率。
3.探究斜面机械效率跟哪些因素有关。
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
要提升沙,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
功之和等于总
功。
W有=G沙h
W总= W有+ W额
W总=Fs
有用功、额外功、总功
一个人用水桶从井里打水,有用功是什么?额外
功是什么?
若桶掉在水中,把装满污水的桶捞起来,则有用功
又是什么?额外功又是什么?
对水做的功为有用功,对桶做的功为额外功。
对桶做的功为有用功,对水做的功为额外功。
请分别计算出三种情况下有用功、额外功和总功分别是多
少?
请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。
机械效率
1.定义:有用功跟总功的比值叫机械效率。
2.表达式:
因为机械效率是两个功的比值,因此没有单位。
×100℅
没有!因为有用功总小于总功,所以机械效率总小于1。
1.有没有机械效率为100%的机械?为什么?
2.怎样才能提高机械的效率?
减少额外功
改进结构,使其合理、轻巧
经常保养、定时润滑
增加有用功
滑轮组:50%~70% 起重机:40%~50%
一些机械的机械效率
抽水机:60%~80% 柴油机: 28%~40%
一台起重机将重3600 N的货物提高4 m。如果额外
功是9600 J,起重机做的有用功是多少?总功是多少
?机械效率是多少?
解:起重机提高物体的力等于物体的重力
F=G=3600 N
起重机提升重物所做的有用功
W有=Fh=Gh
=3600 N×4 m=14400 J=1.44×104 J
起重机做的总功
W总=W有+ W额
=14400 J+9600 J=2.4×104 J
因此,起重机的机械效率
η= W有/W总
=1.44×104 J/2.4×104 J =60%
×100℅
×100℅
探究 斜面的机械效率
猜一猜:斜面的机械效率可能和哪些因素有关?
1.斜面的光滑程度
2.斜面的高度
3.斜面的长度
4.……
利用下列器材:长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺。
说一说你的设计思路?
探究斜面机械效率与斜面坡度的关系
1.测量小木块的重量,记录数据;
2.把小木块用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉;分别记录
拉力F、木块沿斜面移动的距离s、木块上升的高度h;
3.改变斜面的倾斜程度,重复步骤2.
斜面
倾斜
程度
木块重
量G/N
斜面高
度h/m
拉力
F/N
斜面
长s/m
有用功
W有/J
总功
W总/J
机械效率
较缓
较陡
很陡
斜面的机械效率
斜面的机械效率跟斜面的光滑程度与斜面的坡度有关,
斜面越光滑、坡度越小,机械效率越高。
1.关于机械效率,以下说法正确的是( )
A.机械效率总小于1
B.机械效率越高的机械,功率越大
C.做功越多的机械,机械效率越高
D.做功越快的机械,机械效率越高
A
2.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3/4倍
B
3.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
1.有用功、额外功、总功
2.机械效率:
3.斜面的机械效率跟坡度和光滑程度有关
×100℅