資源簡介

(共22張PPT)
第十二章 簡單機械
第4節 機械效率
01
新課導入
03
課堂小結
02
新課講解
04
目錄
課堂練習
理解什么是機械效率。 （重點）
02
了解什么是有用功、額外功和總功。（重點）
01
會測定某種簡單機械的機械效率。（重點）
03
了解如何提高機械效率。（重點）
04
學習目標
新課導入
對必需提升的物體做功的同時，也要對滑輪、繩子、吊箱登其他物體做功。
做作業1h
玩游戲1h
思考：小明同學為什么學習效率如此低呢？
打瞌睡1h
觀察與思考
新課導入
在生活中我們會利用機械完成很多“作業”。
機械工作時也有機械效率
觀察與思考
新課導入
研究使用動滑輪是否省功
1.用彈簧測力計將鉤碼緩慢地提升一定的高度，計算拉力所做的功。
2.用彈簧測力計并借助一個動滑輪將同樣的鉤碼緩慢地提升相同的高度，計算拉力所做的功。
進行實驗：
一、有用功和額外功
新課講解
實驗記錄：
物重G/N 物體移動 距離h/m 直接提起物體做功W直 拉力F/N 繩子移動距離s/m 用裝置拉起來做功W機
新課講解
一、有用功和額外功
實驗結論：
有用功：機械對外所做的功。
額外功：使用機械時，克服機械本身的重力以及摩擦力等因素的影響而多做的功。
總功：動力對機械所做的功，等于有用功和額外功之和，即W總=W有用+ W額外
新課講解
一、有用功和額外功
事實上，使用任何機械都不能省功。
在總功一定的情況下，人們希望有用功越_____越好，額外功越_____越好。
注：機械效率一般用百分數表示，沒有單位。
思考：機械效率可能大于1或者等于1嗎？
多
少
機械效率：有用功跟總功的比值。
η =
W總
W有用
公式：
新課講解
二、機械效率
起重機40%~50%
汽油發動機：22%~27%
柴油發動機：28%~30%
抽水機60%~80%
現在各種機械的機械效率都還不夠高！
新課講解
二、機械效率
測量滑輪組的機械效率
設計實驗：
需要測量哪些物理量？用什么測量工具？怎樣計算有用功和總功？
需要哪些實驗器材？
實驗原理：
Gh
Fs
η＝ ＝
W有用
W總
新課講解
二、機械效率
1.測出鉤碼所受重力，再按圖所示組裝滑輪組。記下鉤碼和繩端的位置。
2.勻速拉動彈簧測力計，讀出拉力F 的值，并用刻度尺測出鉤碼移動的距離與繩子移動的距離。
3.計算機械效率。
進行實驗：
新課講解
二、機械效率
實驗記錄：
實驗結論：
增加物重，機械效率會提高。
物重G/N 物體移動 距離h/m 有用功W有用 拉力F/N 繩子移動距離s/m 總功W總 效率η
新課講解
二、機械效率
1.動滑輪重(動滑輪重減小，機械效率提高)
思考：你覺得除此之外還有什么其他的因素會影響機械效率呢？
2.摩擦(輪與軸及輪與繩之間)、繩重
(減小摩擦、繩重可以減少額外功，提高機械效率)
新課講解
二、機械效率
討論：如何提高機械設備的機械效率？
1.改進機械結構、使其更合理、更輕巧。
2.定時保養、加潤滑油減小機械間的摩擦。
3.在機械能承受的范圍內，盡可能增加每次提升重物的重量，充分發揮機械的作用。
降低額外功
提高有用功
新課講解
二、機械效率
1.如圖所示，用同一滑輪組分別將物體A 和物體B 勻速提升相同的高度，與提升B 相比，提升A 的過程滑輪組的機械效率較大，若不計繩重與摩擦的影響，則提升A 的過程（　　）
A. 額外功較小
B. 額外功較大
C. 總功較小
D. 總功較大
D
例題
新課講解
二、機械效率
2.起重機把質量為0.5 t的重物勻速提升了3 m，而它的電動機所做的功是3.4×104 J，起重機的效率是多少？（g取10 N/kg）
解：起重機勻速提升重物，則
F＝G＝mg＝0.5×103kg×10N/kg＝5×103N
起重機提升重物所做的有用功：
W有用＝Fh＝5×103N×3m＝1.5×104J
起重機的電動機所做的功是總功：W總＝3.4×104J
則機械效率：η＝ ＝ ＝0.44＝44%
3.4×104J
1.5×104J
W總
W有用
例題
新課講解
二、機械效率
新課講解
課堂拓展
提高機械效率可以充分發揮機械設備的作用，對節 能減排、提高經濟效益有重要的意義。提高機械效率的 主要辦法是改進結構，使機械設備更合理、更輕巧。在 使用中按照技術規程經常保養，使機械設備處于良好的 狀態，對于保持和提高機械效率也有重要作用。
機械效率的意義在于它是衡量機械性能的一個關鍵指標。機械效率越高，表明有用功在總功中所占的比例越大，機械對總功的利用率也就越高，從而意味著機械的性能更優。這不僅有助于節省能源和減少不必要的浪費，還能提高生產效率和經濟效益。因此，在設計和使用機械時，提高機械效率是一個重要的目標。
1.小明用同一滑輪組分別將兩個質量不等的重物勻速提升相同的高度（不計摩擦），則在兩次提升重物的過程中（　　）
A.做的總工相等 B.做的額外功相等
C.繩子自由端移動的距離不等 D.機械效率相等
B
課堂練習
2.關于機械效率的說法中正確的是（ ）
A.越省力的機械，效率越高 B.做有用功越多的機械，效率越高
C.做功越快的機械，效率越高 D.做相同的功，額外功的值越小，效率越高
D
3.一臺起重機將重3600 N的貨物提高5 m。求：
(1)起重機做的有用功。
(2)如果額外功是12000 J，起重機的機械效率。
解：(1)W有用＝Gh＝3600N×5m＝1.8×104J。
(2)如果額外功是12000J，則總功：
W總＝W有用+W額外＝18000J+12000J＝3×104；
起重機的機械效率：
η＝ ＝ ＝60%。
W有用
W總
1.8×104J
3×104J
課堂練習
4.在“測滑輪組機械效率”的實驗中，用同一滑輪組進行兩次實驗，實驗數據如下表：
(1)此實驗所用滑輪的個數至少是____個，其中動滑輪有____個。
(2)第一次實驗測得滑輪組的機械效率為________，第二次實驗時滑輪組的機械效率______（選填“大于”“小于”或“等于”）第一次的機械效率。
次數 鉤碼重/N 鉤碼上升高度/cm 彈簧測力計示數/N 彈簧測力計移動距離/cm
1 2 10 0.8 40
2 5 5 1.5 20
3
2
62.5%
大于
課堂練習

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