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機械效率(公開課)課件.ppt

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溫故功的原理:使用任何機械都不能省功。用機械時做功W1= 不用機械時做的功W2(不考慮動滑輪重和摩擦)實際情況下動滑輪重和摩擦是存在的,那么上面的關系應怎樣呢?用機械時做功W1不用機械時做的功W2>知新G=100NF=100N f=5N+ 5N 實際上, 用定滑輪提升重物時,還要克服摩擦阻力.例1:定滑輪>GG=80NF=40NG’=10Nf=3N+3N理想拉力實際拉力例2:動滑輪+5N額外阻力=48N實際上,用動滑輪提升重物時,還必須把動滑輪提起及克服摩擦。h=1mL=5mG=150NF=30Nf=8N+8N例3:斜面實際上,用斜面提升重物時,還必須克服摩擦。由于用機械時總存在摩擦,以及動滑輪必定受到重力。因此實際在使用機械時人所做的功,一定大于不用機械而直接用手所做的功。二、機械效率綜述1、總功、有用功、額外功的意義。F=50N以動滑輪為例.若動滑輪把物體提高1m.GFGS=2h =2m則:人對動滑輪所做的功WW=FS= 50N × 2m = 100J80NG’=10N f = 5N這個W應包括以下的力做的功.a.提起物體G做的功W1W1=Gh= 80N × 1m = 80Jb.提起滑輪G’做的功W2W2=G’h= 10N × 1m =10Jc.克服摩擦阻力f做的功W3W3= f s = 5N × 2m = 10J h=1m即: W = W1 + W2 + W3提起物體做的功提起滑輪做的功克服摩擦力做的功人們做的功=++目 的沒有用但又不得不做的總共的有用功額 外 功總功=+ W總= W有 + W額利用機械工作時,對人們有用的功叫做有用功W有對人們沒有用又不得不額外做的功叫做外額功W額有用功與額外功的和,叫做總功W總你會選哪種方法呢??想想議議123123對沙子做功對桶做功克服重力做功對沙子做功對桶做功對動滑輪做功對沙子做功對口袋做功對動滑輪做功123123對沙子做功對桶做功克服重力做功對沙子做功對桶做功對滑輪做功對沙子做功對囗袋做功對滑輪做功600J2520J600J180J600J90J請算出剛才的三種辦法中有用功在總功中占的百分比。3120J780J690J所以我們選擇第三種方法做功從以上分析,有用功W有只占總功W總的其中一部分.占多少呢?占多一好呢?還是少一點好呢? ? ? ?2. 機械效率的意義有用功W有跟總功W總的比值,叫做機械效率.W有W總η=所以 η 總是 < 1因為W有總是< W總機械效率常用百分數來表示 “ % ” .小常識:起重機的機械效率一般為40-50℅滑輪組的機械效率一般為50-70℅抽水機的機械效率為60-80℅ 提高機械效率,更充分的發揮設備的作用,有著重要的經濟意義 該如何提高機械效率呢?提高機械效率 的方法如:減輕動滑輪自重、減少摩擦力、減輕桶重(袋重)等  如:增加物重1、有用功不變時,減少額外功2、額外功不變時,增加有用功判斷:下面說法中是否正確1. 做功多的機械,機械效率高( )2.做總功越多,機械效率越低( )3.做相同的有用功,額外功越少,機械效率越高( )4.做相同的總功時,有用功越多,機械效率越高( )5.用不同的滑輪組,做的有用功相同時,機械效率一定相同( )6.因為有用功總小于總功,所以機械效率總小于1( )7.做的額外功一定時,總功越少,機械效率越高( )8.有用功在總功中占的比例越大,機械效率越高( )機械效率高的機械省功( )機械效率高的機械有用功占總功比值大( )√×××√×√√×√例題:起重機把質量為0.6t的重物提升了3m,而它的電動機所做的功是3.4 ×104J起重機的機械效率是多少?算一算: 1、一臺起重機將重3600N的貨物提高4m。如果額外功是9600J,起重機做的有用功是多少?總功是多少?機械效率是多少?解:起重機提高物體的力等于物體的重力F=G=3600N起重機提升重物所做的有用功W有=Fh=Gh =3600N×4m=14400J=1.44×104J起重機做的總功W總=W有+W額 =14400J+9600J=2.4×104J因此,起重機的機械效率η=W有/W額 = 1.44×104J/2.4×104J=60%探究影響滑輪組的機械效率的因素F猜想(1)動滑輪的重量(個數)(2)物重不計繩重和摩擦問題 (1)、滑輪組中哪個是定滑輪,哪個是動滑輪? (2)、動滑輪和重物各有由幾段繩承擔的呢? (3)、如果要將重物提高h厘米,那么繩子的自由端各要移動多少? (4)、實驗中彈簧秤應如何拉動?  (5)、兩個不同裝置提升相同的重物時的機械效率相不相同?那個滑輪組的機械效率高,為什么?對于同一個滑輪組來說,如果提升的重物不相同,什么時候機械效率高?  (6)、滑輪組的機械效率與什么因素有關,怎樣提高滑輪組的機械效率?..\初中物理實驗教學視頻 測滑輪組機械效率 初中物理實.f4v滑輪組的機械效率實驗結論:1、同一個滑輪組,所掛的物重不同,機械效率也不同,所掛的物體越重,滑輪組的機械效率越大(高)。2、所掛的物重相同時,動滑輪個數不同,機械效率也不同,動滑輪個數越多(動滑輪越重),滑輪組的機械效率越?。ǖ停?。推導滑輪組的機械效率表達式:2、如圖所示的滑輪組勻速提升物體.已知物重G=240牛,手的拉力F=100牛,手上升距離為30厘米,則有用功為多少焦耳?該滑輪組的機械效率為多少?G解法一:因為h= S =10cm=0.1m13W有=Gh=240 N×0.1m=24J W總=FS=100 N×0.3m=30J η= = ×100%=80% W有W總24J30J F解法二:探究斜面的機械效率1. 斜面是一種常用的簡單機械.例: 樓梯、滑梯、盤山公路、…..等.2. 斜面有什么作用?任何一個斜面都可以看作一個直角三角形.GABChLF可以省力L-----斜面的長度 ABh-----斜面的高度 BCG-----物體的重量F-----沿著斜面推動物體上去的力. 沿著斜面勻速推動物體上去的力做的功: W總=FL 不用斜面直接把物體抬上去做的功:W有= Gh..\利偉實驗中學物理組 2011物理實驗加試資料探究斜面機械效率.flv猜想:影響斜面的機械效率有哪些因素可能有(1)斜面的光滑程度(粗糙程度)(2)斜面的陡度影響斜面機械效率的因素有兩點斜面的陡度斜面的光滑程度斜面光滑程度不變時斜面越陡,機械效率越高斜面陡度不變時,斜面越光滑,機械效率越高小結: 有用功W有在總功W總里所占百分比叫機械效率,機械效率用?表示。?=W有/W總×100%豎直方向: W有=Gh W總=FS S=nh利用機械工作時,對人們有用的功叫做有用功W有對人們沒有用又不得不額外做的功叫做外額功W額有用功與額外功的和,叫做總功W總如果滑輪組在水平方向放置:有用功W有=fS物總功:W總=FS繩(S物是物體在水平方向上移動的距離)F提高機械效率 的方法如:減輕動滑輪自重、減少摩擦力、減輕桶重(袋重)等  如:增加物重1、有用功不變時,減少額外功2、額外功不變時,增加有用功滑輪組的機械效率實驗結論: 1、同一個滑輪組,所掛的物重不同,機械效率也不同,所掛的物體越重,滑輪組的機械效率越大(高)。 2、所掛的物重相同時,動滑輪個數不同,機械效率也不同,動滑輪個數越多(動滑輪越重),滑輪組的機械效率越?。ǖ停?。影響斜面機械效率的因素有兩點斜面的陡度斜面的光滑程度斜面光滑程度不變時斜面越陡,機械效率越高斜面陡度不變時,斜面越光滑,機械效率越高1、現實中,關于機械效率,以下說法正確的是:( )D、省力越多的機械,機械效率越高。C、做功越多的機械,機械效率越高;B、單位時間里做功越多的機械, 機械效率越高;A、機械效率總小于1;鞏 固 練 習A2、為了提高滑輪組的機械效率,以下 做法中正確的是:( )C、增加承擔物重的繩子股數;B、以較慢的速度勻速提升重物;A、以較快的速度勻速提升重物;D、把滑輪做得更輕巧,減小滑輪在 轉動過程中的摩擦;鞏 固 練 習D3、某同學用動力臂是阻力臂2倍的杠桿將重400N的三種石頭抬高20cm,手向下壓的力是220N,手下降的高度是_____cm,人做的總功是_____J,有用功是_______J,這根杠桿的機械效率是________.鞏 固 練 習40888090.9%4、用一動滑輪將重200N的砂子提到9m高的腳手架上,所用力是120N,求有用功、總功機械效率各是多少?解:鞏 固 練 習
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