,单击此处编辑母版标题样式,2021/11/11Thursday,#,单击此处编辑母版文本样式,第二级,主讲人：,时间,:,物理精品课件内容完整,第十二章,简单机械,第,3,节机械效率,思考：使用动滑轮可以省功吗？,动滑轮只能省力，不能省功！,观察与思考,导入新课,要把重,100N,的沙子运上三楼。右图画了三种办法。同学们讨论一下：哪种办法最好，哪种办法最不好，为什么？,学习目标,1,能结合实例分析什么是有用功、额外功和总功。,2,明确机械效率是描述做功效率的物理量。能利用机械效率的公式进行简单的计算。,3,能设计实验，测定某种简单机械的机械效率。,对砂子做功,对空桶做功,克服自身重力做功,并不需要做但,又不得不做的功,对人们有用,必须做的功,3m,3m,方法,1,他的目的是：,把沙子运上三楼,手提水桶提沙子,一、有用功和额外功,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,用水桶从井中提水的时候,所做的功哪部分是有用功,哪部分是额外功,?,提水所做的功是有用功,;,提水桶所做的功是额外功。,如果桶掉到井里,从井里捞桶的时候,捞上的桶里带了一些水,这种情况下哪部分是有用功,哪部分是额外功,?,提水桶所做的功是有用功,;,提水所做的功是额外功。,想一想议一议：,对砂子做功,对空桶做功,对动滑轮做功,W,有,议一议：,方法,2,：,方法,3,：,W,额,W,总,对砂子做功,对口袋做功,对动滑轮做功,W,有,W,额,W,总,另两种提沙方法中做的有用功、额外功、总功分别是哪些？,方法,2,方法,3,动滑轮提水桶提沙子,动滑轮提口袋提沙子,理解机械的三种功,G,F,要提升,G,，同时必须将动滑轮也提升。这时，你要克服动滑轮重力和摩擦而额外做功，否则你不能完成任务。这部分功无利用价值而又不得不做，是额外功。,提升物体,G,是目的,有利用价值,是有用功,要实现目的，完成有用功,必须施加动力,F,对滑轮做功，动力所做的是总功,如：用竖直方向上,的滑轮提升物体,G,无论采取那种方法都必须做的功。即：为达到目的所必须做的功。,W有用=G物h,W,有,=,f,摩擦,S,物,有用功,并非人们需要但又不得不做的功,（,1,）克服机械自重做功：,W,额外,=,G,动滑轮,h,使用动滑轮或滑轮组时：,（,2,）克服机械间的摩擦做功：,使用斜面时：,W,额外,=f,摩擦,L,额外功,动力对机械所做的功,.,有用功和额外功的和等于总功。,W,总,=W,有用,+W,额外,公式（,1,）：,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,总功,W有1=G沙h,三种提沙方法中的,W,有、,W,额、,W,总分别为多少？,方法,2,：,方法,3,：,W,额,1=,（,G,桶,+G,人）,h,W,总,1=,（,W,有,1+W,额,1,）,方法,1,：,=100N6m,=600J,=(20N+400N)6m,=2520J,=3120J,W有2=G沙h=600J,W,额,2=,（,G,桶,+G,轮）,h,W,总,2=,（,W,有,2+W,额,2,）,=(20N+10N)6m,=180J,=780J,W有3=G沙h=600J,W,额,3=,（,G,袋,+G,轮）,h,W,总,3=,（,W,有,3+W,额,3,）,=(5N+10N)6m,=90J,=690J,3m,3m,沙子重,100N,桶重,20N,体重,400N,口袋重,5N,动滑轮重,10N,方法,2,方法,1,方法,3,算一算：,二、机械效率,（,1,）机械效率通常用百分数表示，没有单位,.,1.,定义：有用功跟总功的比值叫机械效率（,）,（,2,）机械效率总小于,1.,（因为有用功总小于总功）,2.,公式：,%,3.,特点：,起重机的机械效率是,45%,，它表示什么意思？,使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是,45%,，也可以说有用功在总功中所占的百分比是,45%,，另外的,55,是额外功。,4,、理解机械效率的含义：,离心式水泵,60%,80%,柴油机,28%,37%,起重机,40%,50%,汽油机,22%,27%,生活中一些机械的机械效率,没有！,有没有机械效率为,100%,的机械？为什么？,使用任何机械都不可避免地要做额外功，,因此，有用功总是小于总功，而,所以,总是小于,1,。,5,、滑轮组的效率：,总成立：,S=nh,vF=nvG,1,、理想：,F=G/n,W,有用,=Gh,W,总,=FS,=,（一）竖直拉自由端：,速度：,距离：,动滑轮自重、摩擦等不计,=100%,（二）实际（一般忽略摩擦，只考虑,G,动）,W,总,=FS=,W,有用,=Gh,W,额外,=G,动,h,F=,（,G+G,动）,/n,（,G+G,动）,n,nh,=Gh+G,动,h,100%,3.,W,总,W,有用,1+,1,G,G,动,Gh+G,动,h,Gh,G+G,动,G,（滑轮组效率由什么决定。,G,和,G,动）,4.,说明：,（,1,）滑轮组的,与绕线方式无关；,（,2,）,G,动一定时，物体的,G,越大，,越高；,同一滑轮组提的重物越重，,越高；,（,3,）,G,一定时，,G,动越大，,越低；,（同一重物，动滑轮越轻，,越高）,绳重、绳与滑轮之间的摩擦,动滑轮重、绳重、绳与滑轮之间的摩擦,机械自重和摩擦,6,、使用机械时产生额外功的原因：,机械自重和摩擦,6,、使用机械时产生额外功的原因：,杠杆的自重、杠杆与支点之间的摩擦,物体与斜面间的摩擦,7,、如何提高动滑轮的机械效率,减轻动滑轮自重,减小滑轮转轴间的摩擦力,提高提升的物重。,减轻绳重,方法一,方法二,感谢聆听,