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機(jī)械效率,龍吟中學(xué) 代凱堋,提出問題,學(xué) 生 討 論,學(xué) 生 討 論,對砂子做功,對空桶做功,克服自身重力做功,并不需要做 但 又不得不做的功,對人們有用 必須做的功,,他的目的是：,,把沙子運(yùn)上三樓,手提水桶提沙子,對砂子做功,對空桶做功,對動(dòng)滑輪做功,對砂子做功,對口袋做功,對動(dòng)滑輪做功,動(dòng)滑輪提水桶提沙子,動(dòng)滑輪提口袋提沙子,,對砂子做功,對空桶做功,對動(dòng)滑輪做功,議一議：,對砂子做功,對口袋做功,對動(dòng)滑輪做功,另兩種提沙方法中做的有用功、額外功、總功分別是哪些？,動(dòng)滑輪提水桶提沙子,動(dòng)滑輪提口袋提沙子,一、有用功和額外功,1.有用功（W有）：為了達(dá)到工作目的，必須做的功,2.額外功（W額）：為了達(dá)到工作目的，并非我們所 需要但又不得不做的功,3.總 功（W總）：動(dòng)力所做的所有功,即有用功與額外功的總和,W總 = W有 + W額,,用水桶從井中提水的時(shí)候, 所做的功哪部分是有用功,哪部分是額外功?,提水所做的功是有用功; 提水桶所做的功是額外功。,想一想；議一議：,如果桶掉到井里,從井里撈桶的時(shí)候,撈上的桶里帶了一些水,這種情況下哪部分是有用功,哪部分是額外功?,提水桶所做的功是有用功; 提水所做的功是額外功。,理解機(jī)械的三種功,額外功又是呢？,有用功是什么？,總功是什么？,理解機(jī)械的三種功,總功是什么？,額外功又是呢？,有用功是什么？,無論采取那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有用=G物·h,W有=f摩擦·S物,（2）在粗糙水平面上移動(dòng)物體時(shí)：,有用功,并非人們需要但又不得不做的功,（1）克服機(jī)械自重做功：,W額外=G動(dòng)滑輪·h,使用動(dòng)滑輪或滑輪組時(shí)：,（2）克服機(jī)械間的摩擦做功：,使用斜面時(shí)：,W額外=f摩擦·L,額外功,動(dòng)力對機(jī)械所做的功. 有用功和額外功的和等于總功。,W總=W有用+ W額外,公式（1） ：,公式（2） ：,W總=F動(dòng)力·S動(dòng)力,作用在機(jī)械上的動(dòng)力,動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離,總功,W有1 = G沙 h,三種提沙方法中的W有、W額、W總分別為多少？,方法2：,方法3：,W額1 =（G桶 + G人）h,W總1 =（W有1 + W額1）,方法1：,= 100N×6m,= 600J,= (20N+400N)×6m,= 2520J,= 3120J,W有2 = G沙 h = 600J,W額2 =（G桶 + G輪）h,W總2 =（W有2 + W額2）,= (20N+10N)×6m,= 180J,= 780J,W有3 = G沙 h = 600J,W額3 =（G袋 + G輪）h,W總3 =（W有3 + W額3）,= (5N+10N)×6m,= 90J,= 690J,,算一算：,二、機(jī)械效率,（1）機(jī)械效率通常用百分?jǐn)?shù)表示，沒有單位.,1. 定義：有用功跟總功的比值叫機(jī)械效率（η）,（2）機(jī)械效率總小于1 .,（因?yàn)橛杏霉傂∮诳偣Γ?2. 公式：,%,3. 特點(diǎn)：,三種提沙方法中的機(jī)械效率η分別為多少？,W有1 = G沙 h,方法2：,方法3：,W額1 =（G桶 + G人）h,W總1 =（W有1 + W額1）,方法1：,= 100N×6m,= 600J,= (20N+400N)×6m,= 2520J,= 3120J,W有2 = G沙 h = 600J,W額2 =（G桶 + G輪）h,W總2 =（W有2 + W額2）,= (20N+10N)×6m,= 180J,= 780J,W有3 = G沙 h = 600J,W額3 =（G袋 + G輪）h,W總3 =（W有3 + W額3）,= (5N+10N)×6m,= 90J,= 690J,,再算算：,有用功相同，額外功越少機(jī)械效率越高,5、機(jī)械效率公式：,,,,,提升,起重機(jī)的機(jī)械效率是60%,1.使用起重機(jī)提升重物時(shí)所做的有用功跟總功的比60% 2.也可以說有用功在總功中占有60%，另外額外功占40％,4.機(jī)械效率的意義,有用功所占總功的比例越大，機(jī)械效率越高。,機(jī)械效率與 是否省力.功率大小. 提升高度. 繩子的繞法.做功的多少無關(guān)。,分析：使用動(dòng)滑輪省了力，卻費(fèi)了距離，貨物提高 2m， 繩子的自由端拉力通過的距離為4 m，,已知：G=400N h=2m S=4m F=250N,求： W有 W額 W總 η,W額= W總 —W有 =1000J－800J=200J,三.例題,例1.用一動(dòng)滑輪將貨物400N的貨物勻速提到 高2m，所用拉力是250N，求有用功、額外功. 總功和動(dòng)滑輪的機(jī)械效率各是多少？,例2. 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：,已知：G=200N h=9m S=18m F=120N,,請你判斷：1.下面說法中是否正確？ 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．機(jī)械效率越高，越省力（ ）,√,√,×,×,×,×,×,練習(xí),,2.一臺起重機(jī)將重600N的貨物提高4m.如果額外功是 9600J，起重機(jī)的有用功是多少？總功是多少？ 機(jī)械效率是多少？,練習(xí),已知：G=-----N h=---m W額 =-------J,求： W有 W總 η,解：,W總= W額+W有 =,%,=,1 ．如圖所示，建筑工地上，工人用一個(gè)動(dòng)滑輪將重720N的重物勻速提升5m，工人所用拉力為450N，求： （1）工人做的總功 （2）該動(dòng)滑輪的機(jī)械效率 （３）不考慮摩擦，求動(dòng)滑輪的重 （４）提升的物體重為９００Ｎ， 該動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為多少？,2．如圖所示，在50N的水平拉力F作用下, 重800Ｎ的物體沿水平地面做勻速直線運(yùn)動(dòng), 物體與地面間滑動(dòng)摩擦力為120Ｎ.則滑輪組的機(jī)械效率為 _______ ；若物體的速度為0.2m/s,則1min內(nèi)拉力做的功為 ______ J，功率為＿＿Ｗ．,3. 利用如圖所示裝置將重為100N的物體勻速從斜面的底端拉到頂端。已知斜面的長是5m，高是2m，拉力為F=50N，則該裝置的機(jī)械效率為（ ） A. 40% B. 50% C. 80% D. 100%,知識小結(jié),一、機(jī)械的三種功： 有用功——有利用價(jià)值的功。 總功——?jiǎng)恿C(jī)械所做的功。 額外功——對人們無利用價(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：,