資源簡介

(共30張PPT)
---機械效率
使用任何機械都不能省功．
功的原理
不省功的原因是什么？
因省力的機械必費距離，省距離的機械一定費力，而功（力×距離）不變，所以不能省功．
使用機械時，雖然不省功，但會做一些并不希望做的功。
F
用如圖所示的滑輪組提升重為600牛的重物，動滑輪重20牛，則拉力要多大？（摩擦及繩的重力不計）
F＝1/2（G物＋G動） ＝1/2（600牛＋20牛）＝310牛
要使重物上升2米，繩子自由端需拉過幾米？
s＝2h＝2×2米＝4米
拉力所做的功是多少焦？
W＝Fs＝310牛×4米＝1240焦
提升重物所做的功是多少焦？
W＝G物h＝600牛×2米＝1200焦
提升動滑輪所做的功是多少焦？
W＝G動h＝20?！?米＝40焦
希望做的功
不希望做的功
某人用動滑輪將重為G1的米袋提升h高度。設動滑輪重G2，不考慮繩子重及滑輪摩擦，人的拉力所做的功為：
W=Fs=
=G1h+G2h
G1h和G2h都是人所希望作的功么？
G1h是人拉米袋所作的功，屬于有用功,G2h是人拉動滑輪所作的功，不是人所希望作的，屬于額外功。
1、有用功：必需做的功
一、有用功與額外功
2、額外功：不需要但又不得不做的功
3、總功：有用功＋額外功
W總＝W有用＋W額外
克服摩擦所做的功
克服機械本身重力所做的功
注：通?？偣χ笇C械所施加的動力所做的功
砂子重100N
體重400N
動滑輪重10N
桶重20N
口袋重5N
每層高3米
請算出剛才的三種辦法中有用功在總功中占的百分比。
請計算出有用功、額外功和總功分別是多少？
1 2 3
有用功（J）
額外功（J）
總功（J）
600
600
600
2520
3120
180
780
90
690
砂子重100牛,桶重20牛,
體重400牛,口袋重5牛,
動滑輪重10牛
如圖,某人用動滑輪(重為G2)將物體(重為G1)提升h高度,不考慮繩重及滑輪軸心處的摩擦,人所做的功為
W=W1+W2
從能量轉化的角度對各種功加以分析
總功=有用功+額外功
總功=人提供的能量
有用功=物體增加的勢能
額外功=滑輪增加的勢能
1、有用功跟總功的比值叫機械效率
(2)有用功總小于總功,所以機械效率總小于1
看看剛才的數據,思考機械效率會大于１嗎 為什么
公式：
(1)機械效率一般用百分數表示，沒有單位
二、機械效率
起重機的機械效率是60%
它表示什么意思？
使用起重機提升重物時所做的有用功跟總功的比值是60%，也可以說有用功在總功中占有60%，另外的40％是額外功．
F
用如圖所示的滑輪組提升重為600牛的重物，動滑輪重20牛，則拉力要多大？（摩擦及繩的重力不計）
拉力所做的功是多少焦？
W＝Fs＝310牛×4米＝1240焦
提升重物所做的功是多少焦？
W＝G物h＝600牛×2米＝1200焦
提升動滑輪所做的功是多少焦？
W＝G動h＝20?！?米＝40焦
求：該滑輪組的機械效率
3、提高機械效率的方法
（2）減小機械自重來減少額外功
（1）減小機械間的摩擦力來減少額外功
機械效率的定義 ： 有用功跟總功的比值
課 堂 小 結

有用功 ：對人們有用的功
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：
∴ 　　永遠小于1
練習
1、一臺起重機將重3600牛的貨物提高4米，如果額外功是9600焦，起重機做的有用功是多少 總功是多少 機械效率是多少
2、如圖所示，滑輪組的機械效率為80％，設重1600牛的物體G勻速上升4米，求 (1)有用功；(2)總功；(3)拉力的大小。
1、用一個動滑輪把重100N的沙子提到9m高的腳手架上,所用的力是60N,那么做的總功是 J,有用功是 J ,機械效率是 。
2、用動力臂是阻力臂2倍的杠桿將重400N的貨物抬高20cm，手向下壓杠桿的力是220N，手下降的高度是 cm，人做的總功是 J，有用功是 J，這根杠桿的機械效率是 。
1080
900
83.3%
40
88
80
90.9%
斜面
500牛
3米
F
你還有辦法嗎？
三、斜面 　　　－－一種可以省力的簡單機械
斜面
L
h
G
F
A
C
B
FL
W動力=
W斜面克服阻力
=Ｇh
FL
=Ｇh
2.斜面長是斜面高的幾倍，推力就是物重的幾分之一。
3. 同一物體升高相同的高度，斜面越長越省力。
1.使用斜面可以省力.
斜面
測量斜面的機械效率
F
通過下圖想想，測量斜面的機械效率，需要測量哪些量，需要哪些器材？
L
h
G
W總=FL
W有用=Gh
η=
FL
Gh
提出問題：斜面的機械效率與什么因素有關？
進行假設：
可能與斜面的粗糙程度有關
可能與斜面的傾斜程度有關
可能與物體的重力有關
……
進行實驗，記錄數據（注意：控制變量法)
(1)探究斜面機械效率與斜面傾斜程度的關系時,控制斜面的粗糙程度和物體重力一定,改變斜面的傾斜程度。分別就較緩、較陡、最陡做三次
斜面傾斜程度 斜面
材料 小車重
G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉
力F/N 斜面長
s/m 有用功
W有/J 總功
W總/J 機械
效率
較緩 木板
較陡 木板
最陡 木板
(2)探究斜面機械效率與斜面粗糙程度的關系時,控制斜面的傾斜程度和物體重力一定,改變斜面的粗糙程度。分別在毛巾、木板、玻璃斜面上做三次
斜面傾斜程度 斜面
材料 小車重
G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉
力F/N 斜面長
s/m 有用功
W有/J 總功
W總/J 機械
效率
較陡 毛巾
較陡 木板
較陡 玻璃
(3)探究斜面機械效率與物體重力的關系時,控制斜面的傾斜程度和粗糙程度一定,改變物體的重力。分別就較輕、較重、最重做三次
斜面傾斜程度 斜面
材料 小車重
G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉
力F/N 斜面長
s/m 有用功
W有/J 總功
W總/J 機械
效率
較陡 木板 較輕
較陡 木板 較重
較陡 木板 最重
總結：影響斜面的機械效率的因素有斜面的傾斜程度、斜面的粗糙程度、物體的重力。
1:在斜面的粗糙程度、物體重力一定時,斜面的傾斜程度越大,斜面的機械效率越高。
2.在斜面的傾斜程度、物體重力一定時,斜面越光滑,斜面的機械效率越高。
3.在斜面的傾斜程度、粗糙程度一定時,物體重力越大,斜面的機械效率越高。
總功W總=Fs
有用功W有用=Gh
額外功W額外=fs
機械效率
若斜面光滑,f=0
W總=W有用
W額外=0
Fs=Gh
Gh一定時,S越長，F越省力
斜面長18米, 高9米, 將一個重200牛頓的物體勻速從斜面底端拉到頂端時, 拉力與斜面平行, 如果用拉力為120牛頓. 求:
(1) 斜面的機械效率 (2) 額外功為多少焦耳
解：
W額外=W總-W有用
=2160J-1800J
=360J
斜面的應用
1．有用功越多，機械效率越高
2．額外功越少，機械效率越高
3．物體做功越慢，機械效率越低
4．做總功越多，機械效率越低
5．做相同的有用功,額外功越少,機械效率越高
6．有用功總小于總功,所以機械效率總小于1
7．做的額外功一定時,總功越少,機械效率越高
判斷：下面說法中是否正確．
3、一斜面長10米，高2米，用25牛的力沿斜面將重為100牛物體推上去，則（ ）
A、有用功是25焦，機械效率是25%
B、有用功是200焦，機械效率是25%
C、有用功是200焦，機械效率是80%
D、有用功是250焦，機械效率是20%
C

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