1、机械效率,设计：武汉 周永红 2012-12-5,1.使用不同的机械，其效率怎么会不同？机械效率的意义是什么？ 2.不同的功的合理定性和正确计算，是效率问题的首要前提。 3.生产和生活中形形色色的机械效率。,使用不同的机械，效率怎么会不同？机械效率的意义是什么？,沙子 重 100 N 桶重 20 N 体重 400 N 口袋重 5 N 动滑 轮重 10 N,三种工作形式都是同样的目的 把沙子运到三楼。 那么，克服沙子重力做的功就是有用功 W有用=G 沙h=100N6m=600J,人提沙子做功,对沙子做功,对桶做功,W1 = 600 J,克服自重做功,总功 3120 J,额外功2520 J,沙子重
2、 100 N 人体重 400 N 动滑轮重 10 N 桶重 20 N 口袋重 5 N 地面到三楼高 6 m,W2 = 120 J,W3 = 2400 J,有用功600 J,W有用/W总 = 19.2%,对沙子做功,W1 = 600 J,对桶做功,对动滑轮做功,有用功600J,额外功180J,沙子重 100 N 人体重 400 N 动滑轮重 10 N 桶重 20 N 口袋重 5 N 地面到三楼高 6 m,人拉滑轮利用桶做功,W2 = 120 J,W3 = 60 J,总功 780 J,W有用/W总 = 76.9%,对沙子做功,对口袋做功,对动滑轮做功,人拉滑轮利用口袋做功,沙子重 100 N 人体
3、重 400 N 动滑轮重 10 N 桶重 20 N 口袋重 5 N 地面到三楼高 6 m,W1 = 600 J,W2 = 30 J,W3 = 60 J,有用功600J,额外功90J,总功 690 J,W有用/W总 = 87.0%,三种情况下有用功在总功中占的百分比：,1、 19.2%,2、 76.9%,3、 87.0%,在做有用功的同时，人们不需要但又不得不做的功，叫做额外功。,必须做的功，叫做有用功。,有用功加额外功是总共做的功，叫总功。,即：W总=W有用+W额外,有用功跟总功的比值。,注：机械效率一般用百分数表示，没有单位。,机械效率,我们总希望，有用功占总功的份额越大越好。但这只能由机械
4、性能的好坏来决定。,公式：,额外0，总有用 所以,额外，总有用 所以,分析公式：,起重机的机械效率是50%，它表示什么意义？,使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是50%，也可以说有用功在总功中占的比例是50%，另外的50是额外功。,不同的功的合理定性和正确计算， 是机械效率问题的首要前提。,1有用功（W有用）：对人们有用的功叫有用功。 2额外功（W额外）：人们不需要但又不得不做的功. 3总功（W总）：有用功与额外功的总和。（ W总= W有用+W额外）,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?,目的：提水 提水所做的功是有用功; 提水桶也需要做的功，是额外功。,
5、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?,目的：捞桶 提水桶所做的功是有用功; 对带起的水所做的功，就成额外功了。,滑轮组提高重物时:,W有用 G物 h W总 F sS= n h,s,h,滑轮组水平拉动物体时:,W有用 f s1 W总 F s2S2= n s1,s1,s2,在常见的一些简单机械中，如滑轮组、斜面等，它们在工作中，总功、有用功是哪些? 额外功去了哪里?,滑轮组：W额外G动h 斜面：W额外f S,生产和 生活中形形色色的机械效率。,W总=Fs,F拉,W有 = F拉 h,W有= G物 h,如图所示的机械中，用动滑轮重为G动的滑
6、轮 组将重为G 的物体匀速提升h，不计绳重和摩 擦，W有=_，W总=_， =_。,G h,(G+G动)h,G/(G+G动),不计绳重和摩擦:,1.用图所示滑轮组把重600N的货物匀速提高，所用的拉力是375N，求这个滑轮组的机械效率。,=80,2.物体重150N，物体与水平地面的滑动摩擦力为30N ，用12.5N的拉力使物体匀速前进2m，求：总功、有用功和这个滑轮组的机械效率。,75J,60J,=80,3.用如图所示的滑轮组匀速提起重物，当被提起的重物G=320N时，绳端的拉力F=200N（不计绳重和摩擦）求： （1）该滑轮组的机械效率？ （2）动滑轮的重力为多少？ （3）若被提起重物为G1=
7、420N，滑轮组的机械效率 ？,=80,G动=80N,=G动/（G1+G动）=84,4.在滑轮组绳端施力100N，把货物提升3m。滑轮组的机械效率是75%， 问：货物重多少N？动滑轮重多少N?,9m,900J,675J,225N,75N,5.外力对水泵做了7104J 的总功，水泵把 250kg的水 送到20m高处，水泵完成的 有用功为多少J，水泵的机 械效率为多少？,2500N,50000J,=71.4,6.沿着长5m高1m的斜面，把重1000N的物体匀速拉上去。若不计斜面的摩擦力，拉力应有多大？若考虑斜面的摩擦力，所用拉力是300N，有用功是多少？总功是多少？额外功是多少？斜面的机械效率是多少？此时摩擦力多大？,200N,1000J,1500J,500J,=66.7,500N,7.利用图所示装置,把质量为30kg、 密度为3103kg/m3的薄石块从水面 下4m处拉出水面后,再提升了10m, 动滑轮重为40N(不计绳重与滑轮间 的摩擦,设石块的两个上升过程都为 匀速,g取10N/kg). 求:石块离开水面前与离开水面后, 这个装置的机械效率分别是多少?,1=T/Fn=T/（T+G动）=83.3,F浮=水gV排=100N T=G-F浮=300N-100N=200N,V排=V石=m/石=0.01m,
