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(共26張PPT)
機(jī)械效率
4
第 11 章 機(jī)械與功
種子的發(fā)芽率
樹的成活率
油煙凈化率
工作效率
“率”=有用量/總量，表示事物某一方面的優(yōu)劣。
你知道生活中的 一詞嗎？
“率”
觀察與思考
學(xué)習(xí)目標(biāo)
知道有用功、額外功、總功的含義；指出它們之間的關(guān)系；能結(jié)合實(shí)例認(rèn)識什么是有用功、額外功、總功。（重點(diǎn)）
01
理解機(jī)械效率的概念，知道機(jī)械效率小于1及沒有單位的原因。（重點(diǎn)）
02
03
會利用公式 進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。（重點(diǎn)）

04
分析影響機(jī)械效率大小的因素，掌握提高機(jī)械效率的方法。（難點(diǎn)）
要把重100N的沙子運(yùn)上三樓。下圖畫了三種辦法。
哪種辦法最好，哪種辦法最不好？
有用功和額外功
②人做功
①人做功
1.對沙子做功
2.對桶做功
3.克服自重做功
③人做功
1.對沙子做功
2.對口袋做功
3.對動滑輪做功
1.對沙子做功
2.對桶做功
3.對動滑輪做功
有用功和額外功
額外功
在做有用功的同時(shí)，人們不需要但又不得不做的功，叫作額外功。
有用功
我們要做的，必須做的功，叫作有用功。
實(shí)現(xiàn)目的而做的功
克服機(jī)械自身（如動滑輪、繩子）的重力和摩擦等而做的功
有用功和額外功
有用功加額外功是總共做的功，叫總功。
即：W總=W有用+W額外
總 功
動力對機(jī)械所做的功
有用功和額外功
請分別計(jì)算出三種情況下有用功、額外功和總功分別是多少？
有用功和額外功
人提沙子做功
對沙子做功
對桶做功
W1 = 600 J
克服自重做功
總功 3120J
額外功2520 J
沙子重100 N 人體重400 N 動滑輪重10 N
桶重 20 N 口袋重 5 N 地面到三樓高 6 m
W2 = 120 J
W3 = 2400 J
有用功600 J
有用功和額外功
對沙子做功
W1 = 600 J
對桶做功
對動滑輪做功
有用功600J
額外功180J
沙子重100 N 人體重400 N 動滑輪重10 N
桶重20 N 口袋重5 N 地面到三樓高6 m
人拉滑輪利用桶做功
W2 = 120 J
W3 = 60 J
總功 780 J
有用功和額外功
對沙子做功
對口袋做功
對動滑輪做功
人拉滑輪利用口袋做功
沙子重100 N 人體重400 N 動滑輪重10 N
桶重20 N 口袋重5 N 地面到三樓高 6 m
W1 = 600 J
W2 = 30 J
W3 = 60 J
有用功600J
額外功90J
總功 690 J
你能算出剛才三種辦法中有用功在總功中占的百分比嗎？
有用功和額外功
機(jī)械效率——有用功跟總功的比值
注：機(jī)械效率一般用百分?jǐn)?shù)表示，沒有單位。
我們總希望，有用功占總功的份額越大越好。
η＝ ×100%　　　　　　　　　　
W有用
W總
機(jī)械效率
η1=
600J
W總1
×100%
≈
η2=
600J
W總2
×100%
≈
η3=
600J
W總3
×100%
≈
在圖中三種不同做功方式中，我們已經(jīng)計(jì)算出了有用功、額外功和總功。求三種不同方式的機(jī)械效率。（W總1=3120J、W總2=780J、W總3=690J）
19%
77%
87%
機(jī)械效率
沒有！因?yàn)橛杏霉傂∮诳偣Γ詸C(jī)械效率總小于1。
2.怎樣才能提高機(jī)械的效率？
減少額外功
改進(jìn)結(jié)構(gòu)，使其合理、輕巧
經(jīng)常保養(yǎng)、定時(shí)潤滑
1.有沒有機(jī)械效率為100%的機(jī)械？為什么？
機(jī)械效率
常見機(jī)械的效率
滑輪組 50%~70%
起重機(jī) 40%~50%
抽水機(jī) 60%~80%
離心式水泵 60%~80%
因此，使用機(jī)械時(shí)，要充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的作用，減小額外功以提高機(jī)械效率。
機(jī)械效率
F
實(shí)驗(yàn)原理
實(shí)驗(yàn)器材
注意事項(xiàng)
彈簧測力計(jì)、刻度尺、
鐵架臺、滑輪、細(xì)線、鉤碼。
豎直向上，緩慢拉動測力計(jì)。
實(shí)驗(yàn)探究：測量滑輪組的機(jī)械效率
機(jī)械效率
G/N h/m F/N s/m W有/J W總/J
1
2
3
F
實(shí)驗(yàn)1：保持動滑輪重一定，改變鉤碼重力。
結(jié)論：動滑輪重一定,物重越大，機(jī)械效率越高。
機(jī)械效率
G/N h/m F/N s/m W有/J W總/J
1
2
實(shí)驗(yàn)2:保持鉤碼重力一定，改變動滑輪重。
結(jié)論：物重一定，動滑輪越重，機(jī)械效率低。
F
F
機(jī)械效率
影響滑輪組機(jī)械效率的因素
摩擦、繩重（輪與軸及輪與繩之間）
（減小摩擦可以減少額外功，提高機(jī)械效率）
如：加強(qiáng)機(jī)械運(yùn)動部位的潤滑、采用輕質(zhì)細(xì)繩
物重
（物重增加，機(jī)械效率也提高）
動滑輪重
（動滑輪重減小，機(jī)械效率也提高）
實(shí)驗(yàn)小結(jié)
機(jī)械效率
2.若不考慮繩重和摩擦，只計(jì)動滑輪重量時(shí)：
η =
關(guān)于測量滑輪組機(jī)械效率的幾點(diǎn)說明：
=
=
=
1.在測滑輪組的機(jī)械效率時(shí)，可以不測量S和h；
F=(G+G動)/n
η =
G+G動
G
η=
即：
即：
η=
G+G動
G
機(jī)械效率
機(jī)械效率
有用功
對人們有用的必須要做的功
并非我們需要但又不得不做的功
有用功與額外功的總和
有用功跟總功的比值叫作機(jī)械效率
機(jī)械效率總小于1
機(jī)械效率
額外功
總功
W有用
W總
η＝
×100%
提高方法
盡可能減小額外功
在機(jī)械能承受的范圍內(nèi)，盡可能增加有用功
課堂小結(jié)
1.某機(jī)械的機(jī)械效率是75%，這說明使用這一裝置做功（ ）
A.總功是額外功的3倍
B.有用功是額外功的3倍
C.總功是有用功的3倍
D.額外功占總功的3/4倍
B
隨堂訓(xùn)練
2.為了提高滑輪組的機(jī)械效率，以下做法中正確的是（ ）
A.以較快的速度勻速提升重物
B.以較慢的速度勻速提升重物
C.增加承擔(dān)物重的繩子股數(shù)
D.把滑輪做得更輕巧，減小滑輪在轉(zhuǎn)動過程中的摩擦
D
隨堂訓(xùn)練
解：
3.用一動滑輪將重200N的重物提到9m高，所用力是120N，求有用功、總功機(jī)械效率各是多少？
隨堂訓(xùn)練
W有=G·h=200N×9m=1800J
W總=F·s=120N×18m=2160J
4.在“測滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，用同一滑輪組進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：
⑴此實(shí)驗(yàn)所用滑輪的個數(shù)至少是____個，其中動滑輪有_____個。
次數(shù) 鉤碼重/N 鉤碼上升高度/cm 彈簧測力計(jì)示數(shù)/N 彈簧測力計(jì)移動距離/cm
1 2 10 0.8 40
2 5 5 1.5 20
3
2
隨堂訓(xùn)練
4.在“測滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，用同一滑輪組進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：
⑵第一次實(shí)驗(yàn)測得滑輪組的機(jī)械效率為_______，第二次實(shí)驗(yàn)時(shí)滑輪組的機(jī)械效率______（選填“大于”、“小于”或“等于”）第一次的機(jī)械效率。
次數(shù) 鉤碼重/N 鉤碼上升高度/cm 彈簧測力計(jì)示數(shù)/N 彈簧測力計(jì)移動距離/cm
1 2 10 0.8 40
2 5 5 1.5 20
62.5%
大于
隨堂訓(xùn)練

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