资源简介

10.5 机械效率
教学目标
1.能结合实例分析什么是有用功、额外功和总功；并能陈述他们的关系
2.能说出机械效率的含义，直到机械效率是小于1的，能利用机械效率的公式进行简单的计算。
3.通过实验了解滑轮组机械效率的高低与物体重力的大小有
核心素养
1.激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望，培养学生发现问题、提出问题和解决问题的能力;
2.在教学活动中培养学生与他人合作的意识，相互交流的能力。
教学重点
知道有用功、额外功和总功，理解机械效率的概念
教学难点
用机械效率公式进行简单的计算
教学过程
一、导入
1976年唐山大地震
24万人死亡
救灾工具：搞头、铁锹
汶川、玉树地震救援
救灾工具：起重机等大型机械
二、新课讲解
有用功、额外功和总功
1.用弹簧测力计将勾码匀速提升一定高度。如图a，记录弹簧测力计示数。
2.用弹簧测力计并借助一只动滑轮将同样的勾码匀速提升相同高度，如图b。记录弹簧测力计示数。
3.并将记录下的弹簧测力计示数填入表格中，并完成表格该表格。
a b
物理量 G/N h/m F/N s/m W W
1 1 0.4 0.6 0.8 0.4 0.48
2 2 0.4 1.1 0.8 0.8 0.88
3 3 0.4 1.6 0.8 1.2 1.28
实验证明，使用机械做功时，尽管它会给我们带来如省力、方便等有利因素，但是，由于机械本身的自重，以及摩擦等因素的影响，需要额外做一些功。
将表格完成后，你会发现借助动滑轮的弹簧测力计，拉力做的功要更多一些，你知道是为什么？
由于机械自重及摩擦等因素
要达到目的，完成有用功，必须施加力 F 对滑轮做功，是总功。
提升重物，要克服滑轮重力和摩擦而额外做功，否则不能完成任务。这个功不是目的而又不得不做，是额外功。
提升重物是目的，是有用功。
1．有用功（W）：W=Gh
对人们有用的功叫有用功。
2．额外功（W）：W=Gh(或W=fs)
人们不需要但又不得不做的功。
3．总功（W）：W=Fs
拉力做的功，有用功与额外功的总和。（ W= W+W）
机械效率：
1．定义：有用功跟总功的比值。
2．公式：
3．用百分数表示。总小于1。
总之， 要找到一个做功过程中的有用功，我们必须先明确做功的目的，然后才可以确定有用功。
用机械做功时，机械所做的功就是总功。
机械效率与什么因素有关
滑轮组的机械效率与滑轮轴摩擦、动滑轮重、物重有关。
动滑轮重一定,物重越大，机械效率越高。物重一定，动滑轮越重，机械效率低。
影响滑轮组机械效率的因素：G、G、绳重和摩擦
如何提高机械效率
减小机械自重
例如：动滑轮太重，使二动二定滑轮组很低，换用较轻滑轮就可提高其机械效率。
减小机械间的摩擦力。
理解机械效率的含义
起重机的机械效率是45%，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45%，也可以说有用功在总功中所占的百分比是45%，另外的55％是额外功。
生活中一些机械的机械效率
离心式水泵60%－80%
柴油机28%－37%
起重机40%－50%
汽油机 22%－27%
三、本节小结：
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。
W=W+W
机械效率的定义 ： 有用功跟总功的比值
公式： ∴η永远小于1

展开更多......

收起↑