资源简介

(共24张PPT)
第十一章 机械与功
第4节 机械效率
学习目标
1.结合实例，知道什么是有用功、额外功和总功； 【重点】
2.掌握机械效率的含义，知道机械效率是小于1的，能利用机械效率的公式进行简单的计算；
3.通过实验了解影响滑轮组机械效率的因素，掌握提高机械效率的方法。【难点】
种子的发芽率
树的成活率
油烟净化率
工作效率
“率”=有用量/总量，表示事物某一方面的优劣。
你知道生活中的 一词吗？
“率”
新课导入
要把重100N的沙子运上三楼。下图画了三种办法。
哪种办法最好？
知识点 有用功和额外功
1
新知探究
对沙子做功
对桶做功
克服自身重力做功
对沙子做功
对桶做功
对滑轮做功
对口袋做功
对滑轮做功
对沙子做功
2
3
1
新知探究
额外功
在做有用功的同时，
人们不需要但又不
得不做的功，叫做
额外功。
有用功
我们要做的，
必须做的功，
叫做有用功。
实现目的而做的功
克服机械自身（如动滑轮、绳子）的重力和摩擦等而做的功
总功
W
W
W
＋
＝
有用功加额外功是总共做的功，叫总功。
动力对机械所做的功
课堂达标
1.不计绳重，用桶从井中提水的时候，对 做的功是有用功，对 做的功是额外功；如果桶掉进井里，从井中捞桶时，捞上来的桶带有一些水，这时对桶做的功是 功，对水做的功是 功。
水
桶
有用
额外
人提沙子做功
对沙子做功
对桶做功
W1 = 600 J
克服自重做功
总功 3120J
额外功2520 J
沙子重100 N 人体重400 N 动滑轮重10 N
桶重 20 N 口袋重 5 N 地面到三楼高 6 m
W2 = 120 J
W3 = 2400 J
有用功600 J
新知探究
对沙子做功
W1 = 600 J
对桶做功
对动滑轮做功
有用功600J
额外功180J
沙子重100 N 人体重400 N 动滑轮重10 N
桶重20 N 口袋重5 N 地面到三楼高6 m
W2 = 120 J
W3 = 60 J
总功 780 J
新知探究
对沙子做功
对口袋做功
对动滑轮做功
沙子重100 N 人体重400 N 动滑轮重10 N
桶重20 N 口袋重5 N 地面到三楼高 6 m
W1 = 600 J
W2 = 30 J
W3 = 60 J
有用功600J
额外功90J
总功 690 J
新知探究
机械效率——有用功跟总功的比值。
注：机械效率一般用百分数表示，没有单位。
η＝ ×100%　　　　　　　　　　
W有用
W总
新知探究
知识点 机械效率
2
活动：计算机械效率
η1=
600J
W总1
×100%
≈
η2=
600J
W总2
×100%
≈
η3=
600J
W总3
×100%
≈
19%
77%
87%
新知探究
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
新知探究
新知探究
典例1
如图所示，一人用100 N的拉力通过滑轮组将重为300N的物体向上提起，绳重和摩擦不计。在拉力的作用下，物体匀速上升了1m，求:(1)人所做的有用功；(2)人所做的总功；(3)人所做的额外功。
解析： (1)人提起重物(克服重力)所做的功是有用功，
W有=Gh=300 N×1m=300 J；
(2)拉力移动的距离s=4h=4×1m=4m，
人的拉力所做的总功W总= Fs=100N×4m=400J;
(3)人所做的额外功W额= W总-W有=400J－300J=100J。
知识点 测量滑轮组的机械效率
3
新知探究
η=
W有
W总
= ——
Gh
Fs
刻度尺、钩码、弹簧测力计、滑轮、铁架台、长约2m的细绳。
实验原理
实验器材
竖直向上，缓慢匀速拉动测力计
注意事项
新知探究
①用弹簧测力计测量钩码所受的重力G并填入表格。
②按照图甲安装滑轮组，分别记下钩码和绳端的位置。
③如图乙所示，匀速缓慢拉动弹簧测力计，使钩码升高，读出拉力F的值，用刻度尺测出钩码上升的高度h和绳端移动的距离s，将这三个量填入表格。
实验步骤
甲
乙
新知探究
④算出有用功W有、总功W总、机械效率η并填入表格。
⑤改变钩码的数量，重复上面的实验。
拉力F/N 绳端移动的距离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
实验数据记录表
新知探究
结论：
1.用同一滑轮组提升不同的重物时，物重越大，机械效率越高。
2.用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮越重，机械效率越低。
影响滑轮组机械效率的因素
1.物重
2.动滑轮重
3.摩擦（轮与轴及轮与绳之间）、绳重
影响滑轮组机械效率的因素
1.在滑轮组能承受的范围内增大物重，即增大有用功
2.减小动滑轮重，即减小额外功
3.减小摩擦和绳重
实验考点
1.实验中应竖直匀速缓慢拉动弹簧测力计，在匀速运动状态
下读数，不可在静止状态下读数。
2.由公式 可知用实验的方法测机械效率时，可以
不用测s和h，只需测出拉力F和物重G就可以计算出机械效率。
η＝　　　　　　　　　　
G
nF
新知探究
典例3
如图是智慧小组“测滑轮组的机械效率”的实验装置。测得的实验数据如表所示。
实验次数 物重G/N 物体上升高度h/m 拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率h
1 1 0.1 0.6 0.3 55.6%
2 2 0.1 1.0 0.3 66.7%
3 4 0.1 1.8 0.3
（1）实验过程中，应竖直向上 拉动弹簧测力计。
（2）第三次实验中滑轮组的机械效率是 。
（3）分析实验数据可知同一滑轮组，物重 ，滑轮组的机械效率越高。
（4）若在第三次实验中，物体上升的速度为0.1m/s，拉力F的功率为 W。
匀速缓慢
74.1%
越大
0.54
新知探究
典例4
用滑轮组提升重物时，下列措施中能提高机械效率的是（ ）
A.增加提升的高度，增大有用功
B.增加动滑轮个数，使滑轮组更省力
C.增加被提升物体的重力，从而增大有用功
D.增大提升的速度，从而减小额外功
C
①增加被提升物体的重力
②减轻滑轮自重
③减小摩擦
课堂小结
机械效率
有用功和总功的比值η=——
影响滑轮组机械效率的因素
摩擦
有用功、额外功和总功
机械效率总小于1
提升的重物的重力
动滑轮的重力
基本概念
计算公式
W有
W总
规律
课堂达标
4. 一台起重机将重3600N的货物提高4m，起重机做的有用功是多少？如果额外功是9600J，总功是多少？机械效率是多少？起重机所做的额外功是由哪些因素引起的？
W总
提示：（1）有用功：W有=Gh=
（2）总功W总= W有+ W额=
W有
h=
（3）机械效率
（4）起重机所做的额外功是由动滑轮、起重臂和钢丝绳所受的重力以及摩擦引起的。
14400J
24000J
60%
=

展开更多......

收起↑