人教版《机械效率》ppt课件公开课

要把重100N的沙子运上三楼。
下图画了三种办法。同学们讨论一 下：哪种办法最好，哪种办法最不 好，为什么？
论小 组 讨
方法1
手提水桶提沙子
他的目的是：把沙子运上三楼 • 对砂子做功
对人们有用 必须做的功 并不需要做 但 又不得不做的功
3m
• 对空桶做功 • 克服自身重力做功
3m
有用Hale Waihona Puke 和额外功F乙 F甲 G G
甲
乙
4.用它们分别将重相同的甲、乙两物体匀速提 升相同的高度，所用的拉力分别为F甲、F乙， 它们的机械效率分别为η甲、η乙。则F甲 < > 乙（选填“＞”、“＜” _____F 乙 ，η甲_____η 或“＝”）
5、如图1所示用滑轮组来匀速拉动一个重为 100N的木箱，拉力F为25N，木箱受到的摩 擦力为60N，则此滑轮组的机械效率为多少?
机械效率
1. 定义：有用功跟总功的比值叫机械效率（η ）
W 2. 公式： 有用 100 % W总
3. 特点：
（1）机械效率通常用百分数表示，没有单位. （2）机械效率总小于1 . （因为有用功总小于总功）
W总 W额外 W总
三种提沙方法中的机械效率η 再算算：
方法1：W有1 = 600J
有用

W总 W有用 W额外
W W Gh 公式 : 100% W W W Fs
有用 总 有用 额外
2、公式讨论：
W额外 0(实际存在 )所以 1
布置作业
• 动手动脑学物理1、2、3、4
三种提沙方法中的W有、W额、W总分别为多少？ 算一算：
方法1：W有1 = G沙 h
= 100N×6m = 600J
W额1 =（G桶 + G人）h
= (20N+400N)×6m = 2520J
方法1
方法2
方法3
W总1 =（W有1 + W额1）
= 3120J
方法2：W有2 = G沙 h = 600J W额2 =（G桶 + G轮）h
提出问题
直接提升物体做功，与使用机械提升物体做 功相同吗？
提出问题：
实 验
G/N h/m W直/J 2 0.1 0.2 F/N s/m W机/J 1.2 0.2 0.24 结论：比较弹簧测力计两次所做的功，一样吗？ 省力 的有利因素， 实验后回答：使用机械时，会有______ 具有重力 摩擦 但由于机械本身___________ ，以及__________ 等因 素，所以要做更多的功。由实验数据可知:直接提升 物体时Gh=FS，使用动滑轮时Gh_____FS <。探究归 纳：使用机械不省_________ 功。
W有用 100 W总
%
=44%
所以起重机的机械效率是44%
练一练
1、用一动滑轮将货物 400N的货物匀速提到高2m，所 用拉力是 250N ，求有用功、额外功、总功和动滑轮的 机械效率各是多少？
解：W有 G h 400N 2m 800J
W总 F s
250 N 4m 1000 J
分别为多少？
600J
W额1 =2520J
W总1 =3120J
方法2：W有2 = 600J
W额2 =180J
W总2 =780J 方法3： W有3 = 600J
W额3 =90J
W总3 =690J
} } }
η
1
=
W有1
W总1
=
3120J
= 19.2%
有用功相同，额外功越少机械效率越高 η =
2
W有2 W总2
=
600J 780J
= 76.9%
η
3
=
W有3 W总3
=
600J 690J
= 87.0%
例 题
起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3m，而它的电 动机所做的总功3.4×104 J，机械效率是多少？g取 10N/kg
解： F=G=mg=500kg×10N/kg=5000N
W有 G h 5000N×3m=1.5×10 4 J
= (20N+10N)×6m = 180J
3m
W总2 =（W有2 + W额2）
= 780J
方法3： W有3 = G沙 h = 600J W额3 =（G袋 + G轮）h
= (5N+10N)×6m = 90J
3m
W总3 =（W有3 + W额3）
= 690J
沙子重100N 桶重20N 体重400N 口袋重5N 动滑轮重10N
（2）在粗糙水平面上移动物体时：
W有=f摩擦· S物
额外功的计算
F
（1）克服动滑轮重力做功：
G
W额外=G动滑轮· h W额外=f摩擦· L
（2）克服机械间的摩擦做功： 使用斜面时：
总功的计算 公式（1） ： W总=W有用+ W额外 公式（2） ： W总=F动力· S动力
作用在机械上的 动力 动力作用点移动 的距离
例题：小红用塑料桶从井中打水；小军把不小心掉 进井中的塑料桶打捞上来。在这两个情形中水桶中都 有水。那么下列分析中正确的是（D ）
A、两个情形中，两人对水做的功都是有用功 B、两个情形中，两人对水做的功都是额外功 C、小红对水做的功是额外功，小军对水做的 功是有用功 D、小红对水做的功是有用功，小军对水做的 功是额外功
C.总功越大，机械的机械效率就越低
D.有用功与总功的比值越大，机械的机械效率就越高
2．某同学做测定滑轮组的机械效率的实验，得 到了如下数据，一定错误的是（ C ）
A.80% C.125%
B.70% D.90%
3、小明用100N的力沿竖直方向将杠杆的一 端拉下2m，杠杆的另一端把320N的重物提高 160 ，总功是 了0.5m，他做的有用功是______J 200 ，杠杆的机械效率是_________. 80% ______J
方法2
方法3
W有
}W
额
}W }W
总
动滑轮提口袋提沙子
方法3： • 对砂子做功
W有
• 对口袋做功 • 对动滑轮做功
}W
总
额
理解机械的三种功
动力所做的是
总功
F
如：用滑轮组 提升物体G
提升物体G 做的功是
克服动滑轮重 力和摩擦而额 外做功，是额 外功。
有用功
G
有用功的计算
F
（1）举高重物时：
G
W有用=G物· h
W额= W总 —W有 =1000J－800J=200J
W有 800J 80% W总 1000 J
所以动滑轮的机械效率是80%
2、在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处，沿斜 面向上的拉力为1.8N，斜面长1.2m、高0.3m。把重物 直接提升h所做的功作为有用功，求这个斜面的机械效 率。
1.有用功（W有）：为了达到工作目的，必须做的功 2.额外功（W额）：为了达到工作目的，并非我们所
需要但又不得不做的功
3.总 功（W总）：动力所做的所有功
即有用功与额外功的总和
W总 = W 有
+ W额
议一议：
另两种提沙方法中做的有用功、额外功、总功分别是哪些？
动滑轮提水桶提沙子
方法2：
• 对砂子做功 • 对空桶做功 • 对动滑轮做功
图1
6 ．如图所示，建筑工地上，工人用一个动滑轮 将重720N的重物匀速提升5m，工人所用拉力为 450N，求： （1）工人做的总功 （2）该动滑轮的机械效率 （３）不考虑摩擦，求动滑轮的重力 （４）提升的物体重为９００Ｎ， 该动滑轮的机械效率为多少？
知识小结
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。 二、机械效率： 1、定义：有用功与总功的比值。
解：
W有 G h 4.5N×0.3m=1.35J
W总 F s =1.8N×1.2m=2.16J
W有用 100 W总
%
=62.5%
所以斜面的机械效率是62.5%
达标测试
1．关于机械效率，下列说法正确的是（ D
A.有用功越大，机械的机械效率就越高
）
B.额外功越大，机械的机械效率就越低