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(共26张PPT)
功与机械效率3
----机械效率
——余老师
00
G
F
这是什么简单机械？
它的作用是什么？
它能不能省功？
使用它拉重物实际做功情况如何计算？
00
G
F
G
G
物体提升高度h
细绳对重物做功(或直接提升重物做功)W=Gh
绳子自由端移动距离2h
不计摩擦时，绳子自由端实际拉力：
F=
G+G动
2
实际拉力做功：
W实=Fs=
G+G动
2
×2h
=(G+G动)·h
=Gh+G动h
＞W
为什么实际做功大于提升重物所需做功？
有用功和额外功
01
STEP
01
有用功和额外功
我们所需要完成的：
G
我们实际完成的：
G
有什么区别？
本来就需要完成的，有用的功
有用功
实际完成的所有的功
总功
01
有用功和额外功
G
F
用动滑轮提升物体时，W总＞W有用，多出来的功做了什么？
滑轮被提升，需要对滑轮做功。
绳子被提升，需要对绳子做功。
滑轮与绳子之间有摩擦，需要克服摩擦力做功。
额外功
额外功能否避免？
01
有用功和额外功
有用功和额外功
使用简单机械的时候，为了达到一定的目的而做的功叫 ；不是我们需要的，但又不得不做的功叫 。
有用功
额外功
找一找
有用功和额外功
两人抬沙发上楼
G
拉重物上斜面
井中打水
水桶掉井里捞上来
01
有用功和额外功
右图中三位同学把沙子运到三楼，有用功和额外功有哪些？
它们分别是多少？
01
有用功和额外功
有用功：
100N沙子到3楼所需要的功
额外功：
人和桶上到3楼所需要的功
额外功：
桶和动滑轮上到3楼所需要的功；
克服摩擦所做的功
额外功：
袋子和动滑轮上到3楼所需要的功；
克服摩擦所做的功
W总
=W有用+W额外
01
有用功和额外功
若不计摩擦
W有用=Gh
=100N×6m
=600J
W总1=(G+G人+G桶)h
=(100N+400N+20N)×6m
=3120J
W总2=(G+G动+G桶)h
=(100N+10N+20N)×6m
=780J
W总3=(G+G动+G袋)h
=(100N+10N+5N)×6m
=690J
01
有用功和额外功
用不同的简单机械提升同一重物时，人所做的功是不同的。
是有用功不同导致的还是额外功不同导致的？
额外功
01
有用功和额外功
不同的简单机械会产生不同的额外功，我们如何评价一个简单机械做功时的效率高低？
机械效率
02
STEP
02
机械效率
机械效率
与 的比值叫做机械效率，通常用 表示，且无单位。
有用功
总功
百分数
η
=
W有
W总
×100%
机械效率的取值范围是怎么样的？
利用机械做功时，因为总是要做额外功，所以总功 有用功，机械效率 1。
大于
小于
02
机械效率
常见简单机械的机械效率
1.斜面
η
=
W有
W总
G
=
Gh
FL
h
L
2.杠杆提升重物
η
=
W有
W总
=
Gh
FhF
若F始终竖直向上
=
GL2
FL1
G
F
F
G
L2
L1
额外功主要是杠杆自重和摩擦产生的
02
机械效率
3.滑轮组提升重物
G
F
常见简单机械的机械效率
η
=
W有
W总
若不计摩擦力
F
=
G+G动
n
=
G
n×
G+G动
n
=
G
G+G动
滑轮组机械效率和绳子绕法有没有关系？
滑轮组机械效率和定滑轮重有没有关系？
=
Gh
Fs
若绳子股数为n
=
Gh
Fnh
=
G
nF
02
机械效率
3.滑轮组提升重物
G
F
常见简单机械的机械效率
η
=
G
G+G动
如何提升滑轮组机械效率？
G↑
同一滑轮组，提升的重物越重，机械效率越高
G动↓
同一重物，滑轮组动滑轮越轻，机械效率越高
02
机械效率
常见简单机械的机械效率
4.滑轮组水平拉动物体
G
η
=
W有
W总
=
fs物
Fs
若绳子股数为n
=
fs物
Fns物
=
f
nF
02
机械效率
例1
如图所示物体A被滑轮组拉着在水平地面上5s内匀速直线运动了2m，它受到地面的摩擦阻力是96N，绳端拉力F为40N，则A物体的运动速度是 m/s，拉力F的功率是 W，该滑轮组的机械效率 。
A
0.4
48
80%
v物
=
s物
t
=
2m
5s
=0.4m/s
P
=
W
t
=
Fs
t
=
40N×2m×3
5s
=
Fns物
t
=48W
η
=
W有
W总
=
fs物
Fns物
=
f
nF
=
96N
3×40N
=80%
02
机械效率
例2
利用下图所示装置将重为100 N的物体匀速从斜面的底端拉到顶端．已知斜面的长是5 m，高是2 m，拉力为F＝50 N，则该装置的机械效率是 ( )
A．40%　　B．50%　　　
C．80%　　D．100%
η
=
W有
W总
=
Gh
FLF
vF=2v物
LF=2L
=
Gh
2FL
=
100N×2m
2×50N×5m
=40%
A
练习
03
STEP
03
练习
A
D
03
练习
D
D
03
练习
D
03
练习
C
150s
108W
2700J
感谢聆听
加油

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