第五节 机械效率2

小 结 一.有用功 W 有用 ：对人们有用的功 ： 额外功 W 额 :人们不需要但又不 得不做的功 总功 W 总 ：有用功与额外功的总和 W总=W有用+W额 二.机械效率的定义 ： 有用功跟总功的比值 公式： η=W有用/W总
W有用＜W总
∴ η
永远小于1
巩固练习及检测
1．对完成工作任务无用而又必须做的功叫做__________，有 用功和额外功之和叫做___________。 2．因为_________功总小于_________功，所以机械效 率总小于1。提高机械效率的途径是减小___________功。 3．板车上装有货物，一人拉着该板车将货物送到目的地， 对货物所做的功叫__________功，对板车所做的功叫 _________功，如果目的是送板车，则对板车所做的功叫 ___________功，对货物所做的功叫___________功。 4．一台起重机将3600N的货物提高4m，如果额外功是 9600N，起重机做的有用功是_____________，总功是 ___________，机械效率是___________。 5．利用一个动滑轮将重70N的物体匀速提高6m，设动滑 轮重10N，绳重和摩擦不计，则利用动滑轮所做的额外功是 _____________，总功是___________，这个滑轮组的机械效 率是___________。
二.机械效率
【自主预习】 请同学们仔细阅读课本回答以下内容。 1、 举例说明什么是有用功？什么是额外功？什么 是总功？ 2、 说明有用功、额外功、总功的大小关系。 3、 什么叫机械效率？有用功、总功、机械效率的 关系式是什么？ 4、 用数学思想说明为什么机械效率总小于1？ 5、 你可以采用哪些方法提高机械效率？ 6、 在测定斜面的机械效率时，怎样计算有用功？ 怎样计算总功？实验中需要测量哪几个物理量? 通过预习你有什么收获？有什么疑问？课前组内 进行交流，以小组为单位将问题展示出来。

物体质量对机械效率的影响
物体质量越大，所需的动力和能量就越大，机械效率也会相应提 高。但过大的质量会增加机械负担，导致机械效率降低。
提高物体质量的方法
增加负载、选择密度较大的材料等。
实例分析
以电梯为例，电梯在提升轻载时效率较低，而在提升重载时效率较 高。
提升高度
01
提升高度对机械效率的影响
提升高度越高，所需的能量和动力就越大，机械效率也会相应提高。但
和经济效益。
灌溉机械
灌溉机械如水泵和喷灌机等，通过 提高水的输送效率，为农业生产提 供稳定的水源，从而提高农作物产 量。
农业运输机械
如农用卡车和拖拉机等，用于农产 品的运输，其机械效率对于减少运 输时间和成本具有重要意义。
工业机械
采矿机械
采矿机械如挖掘机和矿用提升机 等，在矿产资源开采中发挥着重 要作用，提高其机械效率有助于 降低采矿成本和提高生产效益。
化工机械
化工机械如离心机和压缩机等， 在化工生产过程中需要高效率运 转，以确保生产流程的稳定性和
产品的质量。
流水线设备
流水线设备在制造业中广泛应用 ，提高其机械效率能够加快生产
速度，降低生产成本。
家用电器
空调和冰箱
空调和冰箱等家用电器在日常生活中不可或缺，其机械效率决定了 能源消耗量和制冷效果。
洗衣机和烘干机
实验器材
滑轮组装置
滑轮、绳子、重物。
测量工具
弹簧测力计、刻度尺。
实验步骤与数据记录
• 搭建滑轮组：选择合适的滑轮和绳子搭建滑轮组，确保装 置稳定。
实验步骤与数据记录
2. 测量数据 • 使用弹簧测力计测量重物的重力（G）。
• 测量绳子自由端的拉力（F）。

三、机械效率：=W 总－W 额=ηW 总2W 有用=G 动h （忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）3W 额=FS= W 有用／η4、机械效率：① 定义：有用功跟总功的比值。

② 公式： 斜 面： 定滑轮： 动滑轮： 滑轮组③ 有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 。

通常用 百分数 表示。

某滑轮机械效率为60%表 示有用功占总功的60% 。

④提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。

5、机械效率的测量：原 理：应测物理量：钩码重力G 、钩码提升的高度h 、拉力F 、绳的自由端移动的距离S器 材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计。

步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变。

结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：①动滑轮越重，个数越多则额功相对就多。

②提升重物越重，做的有用功相对就多。

③ 摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。

绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。

四、功率：1、定义：单位时间里完成的功2、物理意义：表示做功快慢的物理量。

3、公式： = Fv4、单位：主单位 W 常用单位 kW换算：1kW=103W某小轿车功率66kW ，它表示：小轿车１s 内做功66000J5、机械效率和功率的区别：功率和机械效率是两个不同的概念。

功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功；机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功。

P W t = η W 有用 W 总 = η Gh FL = η Gh FS = Gh Fh = G F = η Gh = Gh F2h = G 2F = η Gh = Gh Fnh = G nF = η W 有用 W 总 = GhFS = 图10-10机械效率 功率1．利用某机械做功，动力做的总功是500J ，其中有用功是400J 。

那么，克服机械自重和摩擦做的额外功是 J ，机械效率是 。

2．我们要通过实验测出图10-10中甲和乙两个滑轮组的机械效率。

交通运
车辆性能
交通运输中，车辆的机械效率直接影 响到运输成本和运输效率。提高车辆 的机械效率可以降低油耗，减少维修 费用，提高运输效率。
轨道运输
轨道运输中的车辆机械效率对列车的 运行效率和安全性具有重要影响。提 高车辆和轨道的机械效率可以提高列 车运行速度，减少运行时间和能耗。
农业机械
农机具
农业机械的机械效率直接影响到农业生产效率和农作物的产量。提高农机具的 机械效率可以减少能耗，提高作业效率，增加农作物产量。
，降低磨损损失。
控制装配精度
03
严格控制装配精度，确保各部件之间的正确配合，减少因装配
不当引起的能量损失。
选择合适的工作环境
保持恒温
在恒定的温度环境下工作，可以减少因温度变化 引起的热能损失和机械部件的变形。
减小振动和冲击
减小工作环境的振动和冲击，避免对机械部件造 成额外的损坏和能量损失。
防止尘土和污垢
表面处理
表面处理对于机械零件的 耐磨性和抗腐蚀性有重要 影响，合理的表面处理可 以提高机械效率。
使用环境
工作温度
工作环境的温度对机械效率有一 定影响，过高或过低的温度都可 能导致机械效率下降。
工作介质
工作介质对机械效率也有影响， 例如在润滑良好的条件下，机械 效率更高。
环境清洁度
环境清洁度对机械效率有一定影 响，保持环境清洁可以减少机械 磨损和维护成本。
降低运营成本
提高机械效率能够降低机械设备的维护和运行成本，减少企业的运 营成本。
促进可持续发展
提高机械效率能够减少对环境的负面影响，符合可持续发展的要求 ，有利于实现经济、社会和环境的协调发展。
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