2009年濟(jì)南地區(qū)物理科機(jī)械效率課件
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第五節(jié) 機(jī)械效率,濟(jì)南 苗玉軍,為什么利用實(shí)際機(jī)械做的功大于不用機(jī)械直接用手做的功呢 ?,復(fù)習(xí):,使用任何機(jī)械都不省功。,用圖中的滑輪來(lái)提升重5N的物體,理論上在細(xì)繩端需要加多大的拉力?,省一半力,應(yīng)為2.5N,實(shí)際上F=2.5N行不行,為什么?,怎樣能知道F實(shí)際是多大?,實(shí)驗(yàn)測(cè)量——實(shí)踐是檢查真理的唯一標(biāo)準(zhǔn),實(shí)際上F2.5N,實(shí)際使用動(dòng)滑輪提升重物時(shí),人所做的功與直接提升重物所做的功相比較,大小如何?這與功的原理是否矛盾?,我們希望上述兩個(gè)功越接近越好還是差距越大越好?,你會(huì)選哪種方法呢?,機(jī)械的三種功,要提升G,同時(shí)必須將本滑輪也提升。嘿,你要克服滑輪重力和摩擦而額外做功,否則你不能完成任務(wù)。本功無(wú)利用價(jià)值而又不得不做,是額外功。,提升重物G是目的,有利用價(jià)值,是有用功,要實(shí)現(xiàn)目的,完成有用功,必須施加動(dòng)力F對(duì)滑輪做功,是總功,有用功 :對(duì)人們有用的功,額外功 :人們不需要但又不 得不做的功,總功 :拉力所做的功,即動(dòng)力功,叫總功. 總功等于有用功與額外功的總和。,三、機(jī)械效率,1、有用功:無(wú)論采取哪種方法都必須做的功。即:為達(dá)到目的所必須做的功。,(1)舉高重物時(shí):,W有=G物·h,W有=f摩擦·S,(2)在粗糙水平面上移動(dòng)物體時(shí):,請(qǐng)計(jì)算出有用功、額外功和總功分別是多少?,你希望額外功多些還是少些呢?,請(qǐng)算出剛才的三種辦法中有用功在總功中占的百分比。,,用哪種方法好?,機(jī)械效率,有用功跟總功的比值叫機(jī)械效率,有用功總小于總功,所以機(jī)械效率總小于1,看看剛才的數(shù)據(jù),思考機(jī)械效率會(huì)大于1嗎?為什么?,公式:,機(jī)械效率一般用百分?jǐn)?shù)表示,沒(méi)有單位,我們總希望,有用功占總功中的份額越大越好,1、定義:有用功跟總功的比值,叫做機(jī)械效率。,正確理解機(jī)械效率,關(guān)鍵是明確三種功,忽略我的重力和摩擦,我的機(jī)械效率是等于1;其它任何情況,我的機(jī)械效率都小于1。,起重機(jī)的機(jī)械效率是60%,它表示什么意思?,使用起重機(jī)提升重物時(shí)所做的有用功跟總功的比值是60%,也可以說(shuō)有用功在總功中占有60%,另外的40%是額外功.,例 用一動(dòng)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(jī)械效率各是多少?,解:,一個(gè)工人用滑輪組提起重200N的貨物提高1m,,所用的拉力是80N,繩子自由端被拉起5m,求:(1)有用功(2)總功(3)機(jī)械效率,,,精選例題,1.一臺(tái)起重機(jī)將重6000N的建筑材料提升到10m高的樓房上,做的額外功是40000J,則該起重機(jī)做的總功是多少?機(jī)械效率是多少?,2、某人用如圖所示的滑輪組提升2000牛的重物,使用的拉力是800牛,繩子自由端被拉下4米。(1)這個(gè)人做的總功是多少焦?(2)有用功是多少焦?(3)額外功是多少焦?(4)這個(gè)滑輪組的機(jī)械效率是多少?,解題示范: 已知:G=2000牛, F=800米 ,S=4米 , n=4 求:,答:(略),3、使用下面的滑輪組,用拉力F勻速拉動(dòng)重物水平移動(dòng)的距離為L(zhǎng),機(jī)械效率等于什么?,根據(jù)機(jī)械效率的定義,思考問(wèn)題,1、例題中總功、有用功、額外功中哪些功一點(diǎn)都不能??? 2、哪些功可以省一些? 3、這“省功”與前面所說(shuō)的“使用任何機(jī)械都不能省功”是否矛盾?為什么?,(有用功一點(diǎn)不能省,否則達(dá)不到目的。),額外功可以想辦法省一些,如減輕動(dòng)滑輪重力減少動(dòng)滑輪個(gè)數(shù),其額外功可以省一些,有用功不能省,而總功=有用功+額外功,這樣總功也就可省一些。,不矛盾。因?yàn)閯?dòng)力對(duì)滑輪組做的功,還是等于滑輪組克服重物的重力和本身重力及摩擦所做的功,仍然是:總功=有用功+額外功。,判斷:下面說(shuō)法中是否正確. 1.有用功越多,機(jī)械效率越高 2.額外功越少,機(jī)械效率越高 3.物體做功越慢,機(jī)械效率越低 4.做總功越多,機(jī)械效率越低 5.做相同的有用功,額外功越少,機(jī)械效率越高 6.做相同的總功時(shí),有用功越多,機(jī)械效率越高 7.用不同的滑輪組,做的有用功相同時(shí),機(jī)械效率一定相同 8.因?yàn)橛杏霉傂∮诳偣?,所以機(jī)械效率總小于1 9.做的額外功一定時(shí),總功越少,機(jī)械效率越高 10.有用功在總功中占的比例越大,機(jī)械效率越高.,知識(shí)小結(jié),一、機(jī)械的三種功: 有用功——有利用價(jià)值的功。 總功——?jiǎng)恿?duì)機(jī)械所做的功。 額外功——對(duì)人們無(wú)利用價(jià)值而又不得不做的功。,二、機(jī)械效率: 1、定義:有用功與總功的比值。,2、公式討論:,機(jī)械效率的定義 : 有用功跟總功的比值,小結(jié):,,有用功 :對(duì)人們有用的功,額外功 :人們不需要但又不 得不做的功,總功 :有用功與額外功的總和,公式:,∴ 永遠(yuǎn)小于1,如何提高機(jī)械效率,如何提高機(jī)械效率,減小機(jī)械自重,例如:動(dòng)滑輪太重,使二動(dòng)二定滑輪組很低,換用較輕滑輪就可提高其機(jī)械效率。,減小機(jī)械間的摩擦力。,討論:,為得出滑輪組的機(jī)械效率,需要求出有用功和總功,為此需要測(cè)出哪些物理量?每個(gè)量怎樣測(cè)量?,刻度尺、鉤碼、彈簧秤、滑輪組兩個(gè)、鐵架臺(tái)、長(zhǎng)約2m的細(xì)繩。,實(shí)驗(yàn)器材:,使用彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)首先要做的是什么呢?,用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)鉤碼的重力,你還可以組裝成其它的滑輪組!,勻速拉動(dòng)彈簧秤使鉤碼升高到某一位置處,從彈簧秤讀出拉力F的數(shù)值,鉤碼上升的高度(h),細(xì)繩自由端通過(guò)的距離(s),- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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