1、11.5 机械效率,课前准备,1.如图所示，小丽用滑轮组匀速提升一个重为600N的物体，物体上升的速度为0.1m/s，人拉绳的力F为250N，将物体匀速提5s。则滑轮组对物体所做的功为 ;绳的自由端所做的功 , 做功的功率为 。,300J,解：（1）h物=s物=v物t=0.1m/s5s=0.5mw轮=Gh=600N0.5m=300J,375J,75W,（2）W=Fs=Fnh=250N30.5m=375J,（3）P绳=W绳/t=375J/5s=75w,想一想,1.通过上面题目的解答可知 （1）使用滑轮组提升物体，有什么好处？_ （2）能否省距离？_ （3）能否省功？_，为什么?_ _,2.如何进
2、行实验验证以上结论？,省力,不能省距离，s=nh,不能省功,因为要克服动滑轮的重力、绳子的重力、滑轮和绳子间的摩擦而多做额外功,活动：再探动滑轮,如图所示，用手通过一个弹簧测力计沿竖直 方向匀速拉一个动滑轮，使挂在动滑轮下面 重为G的钩码缓慢匀速上升。,F,s,h,G,1.0,0.1,2.0,0.1,1.0,0.1,0.6,0.2,1.1,0.2,0.7,0.2,0.10,0.20,0.10,0.12,0.22,0.14,议一议,(1)手拉绳做的功W1 与动滑轮拉钩码所做的功W2相等吗？若不相等，则哪一个大？你能找出其中的原因吗？,因为拉绳子的力除了要克服物体的重力做功，还要克服动滑轮的重力、
3、绳子的重力、动滑轮和绳子以及轴间的摩擦力做功。,W1W2，,议一议,(2)该实验中，要达到的目的是什么？实验过程中, 动力需要对哪些物体做功？哪些功对人们有用？哪些功对人们没有用？能不能不做？,做功的目的：提钩码上升,动力（手拉绳子的力）：对绳子做功Fs,对人们有用的功：提升钩码的力所做的的功（动滑轮对钩码做的功）Gh,对人们没有用但又不得不做的功：克服动滑轮和绳子的重力、克服摩擦力所做的功（若不计绳重和摩擦）G动h,课堂笔记,1.机械的三种功 （1）有用功W有用：_（2）额外功W额外：_（3）总功W总：_（4）有用功、额外功和总功的关系：_,对人们有用的功,使用机械时，机械对物体所做的功是有
4、用功。或者说如果没有机械，直接用手移动物体所做的功是有用功。,使用机械时，动力对机械所做的功是总功。,人们不需要但又不得不做的功,有用功与额外功之和叫总功,克服机械重力、摩擦力做的功是额外功,W总=W有用+W额外,举例,例1.利用滑轮组提升物体,目的：_ 有用功W有用：_ 额外功W额外：_ 总功W总：_,提物体上升,克服物体重力做功 W有用=Gh,克服动滑轮重力做的功（若 不计绳重和摩擦）W额外=G动h,人拉绳子的力做的功 W总=Fs,举例,额外功:_,水平拉物体前进,目 的:_,克服摩擦所做的功 W有用=fs,有用功:_,克服滑轮轴之摩擦所做的功,总 功:_,人对滑轮组所做的功 W总=F s
5、,例2.利用滑轮组水平拉物体前进,举例,额外功:,提升物体,目 的:,提升物体所做的功Gh,有用功:,克服斜面摩擦所做的功fs,总 功:,人拉物体所做的功Fs,例3.利用斜面提升物体,我们的目的,从井中打水,提水过程中人总共所做的功,符合我们的目的，对我们真正有用的功,不是我们的目的，对我们无用，但又不得不做的额外增加的功,对水和桶做得功FS,对水做得功 Gh,对桶和克服摩擦力做的功,总功,有用功,额外功,举例,例4.用井桶打水,举例,例5.某人用动滑轮将重为100N的沙子提升6m高度。口袋重5N，动滑轮重10N，不考虑绳子重及滑轮摩擦，则有用功、额外功及总功各是多少？,W总Fs1/2G总2h
6、 =G总h=(100N+10N+5N)6m690J,解：W有用G沙h100N6m600J,W额外G额外h(10N+5N)6m90J,砂子重100N，体重400N 动滑轮重10N，桶重20N 口袋重5N，每层高3米,你会选哪种方法呢？为什么？,举例,例6.将沙子从一楼搬到三楼，以下三种方法中的有用功、额外功和总功分别是多少？,600,600,600,2520,3120,180,780,90,690,（1）定义：有用功跟总功的比值叫机械效率,有用功总小于总功,所以机械效率总小于1,（2）公式：,(3)理解：机械效率一般用百分数表示，没有单位,2.机械效率,思考：机械效率会大于吗?为什么?,课堂笔记
7、,一些机械的机械效率：,滑轮组：50%70%,起重机：40%50%,一些机械的机械效率：,抽水机：60%80%,柴油机： 28%40%,议一议,1.甲、乙两滑轮组哪个机械效高？ 2.甲、丙两滑轮组哪个机械效高？,3.滑轮组的机械效率与哪些因素有关？如何才能提高滑轮组是机械效率？,甲乙,甲丙,课堂笔记,（4）提高滑轮组机械效率的方法：减小动滑轮自重来减少额外功 减小机械间的摩擦力来减少额外功增加提升物体的重力来增加有用功,举例,例8.如图所示，工人用滑轮组将重为240 N的物体匀速提高了1.5m，所用的拉力为150 N，物体在5s內匀速上升1m,不计绳重及摩擦。求： （1）有用功 （2）滑轮组的
8、机械效率,1机械效率越高，越省力； 2机械效率越高，做的有用功越多； 3机械效率越高，做功的功率越大 4因为有用功总小于总功,所以机械效率总小于1 5额外功在总功中的比率越小,机械效率越高,例7.判断下列说法是否正确,举例,（）,（）,（）,（）,（）,1. 机械的三种功： 有用功有利用价值的功。 额外功对人们无利用价值而又不得不做的功。 总功动力对机械所做的功。,2. 机械效率： 定义：有用功与总功的比值。,提高滑轮组机械效率的方法,用右图所示的滑轮组，将重为10N的物体匀速提升0.1m拉力F=6N在这过程中，求： （1）有用功 （2）总功 （3）额外功 （4）此滑轮组的机械效率,例题,W有=G物h=10N0.1m =1J,W总=FS=6N0.1m3=1.8J,W额=w总- w有=1.8J-1J=0.8J,习题,利用如图的滑轮组将桌面上重为2000的物体匀速移动20cm，物体受到的摩擦力为400N，拉力为250N，则有用功、额外功和总功、机械效率各为多少？,W有= fs物=400N0.2m =80J,W总=FS绳=250N0.m=100J,W额=w总- w有=100J-80J=20J,学科网,再见,
