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人教版初中物理八年级下册
第三节 机械效率
第十二章 简单机械
复习导入
走楼梯和使用滑轮,做的功一样吗?
复习导入
机械效率表示利用机械做功的效率。
不使用机械提升物体做的功,与使用机械提升物体时做的功相同吗?
有用功和额外功
实验:使用动滑轮是否省功
按图甲用弹簧测力计将钩码缓慢的提升一定高度,计算拉力所做的功。
按图乙将弹簧测力计将钩码缓慢的提升相同的高度,计算拉力所做的功。
有用功和额外功
实验:使用动滑轮是否省功
结论:使用动滑轮做的功更多
滑轮本身有重力,滑轮与绳子之间有摩擦力
有用功和额外功
有用功:提升物体必须要做的功 W有
额外功:克服滑轮本身所受重力以及摩擦力等影响而多做的功 w额
W总=W有+W额
机械效率
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。
公式:
(1)机械效率一般用百分数表示,没有单位
(2)思考:机械效率会大于1吗?为什么?
机械效率
例题:起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3m,而它的电动机所做的功是3.4×104J,起重机的机械效率是多少?g取10N/kg.
解:起重机匀速提升重物所用的力与物体所受的重力大小相等
F=G=mg=0.5 ×103kg ×10N/kg=5 ×103N
起重机提升重物所做的功是有用功
W有=Fh= 5 ×103N ×3m=1.5 ×104J
起重机的电动机所做的功是总功
W总= 3.4×104J
因此起重机的机械效率
η=W有/W总=0.44=44%
机械效率
想一想:滑轮组的机械效率与什么有关呢?
如何通过实验的方法,测量机械效率?要测量哪些量呢?
有用功
总功
提升物体所做的功
对滑轮组所做的功
克服重力所做的功
对绳子的拉力,绳子移动的距离
物体的重力,物体上升的距离
机械效率
实验:测量滑轮组的机械效率
注意事项:竖直向上,缓慢拉动测力计
实验器材:弹簧测力计、刻度尺、铁架台、滑轮、细线、钩码。
实验步骤
把滑轮组和刻度尺安装好,从刻度尺读出钩码和弹簧测力计的位置;测出钩码G的值,并记录表中
匀速竖直拉动弹簧测力计,使钩码G上升,读出弹簧测力计所示拉力F的值 ,从刻度尺读出钩码升高的距离h和弹簧测力计移动的距离S,记录数据在表格中。
分别算出有用功和总功、机械效率。记录结果。
再安装另一滑轮组,重复再做一次。
比较两次两种滑轮组有什么不同?机械效率的差异?
机械效率
机械效率
改变钩码的数量,多测量几次结果
结论:
(1)同一滑轮组的机械效率随着被提升物体的重力增大而变大。
(2)动滑轮的质量越大,机械效率越低。
如何提高机械效率:
改进机械的结构
减小机械间的摩擦力
机械效率
减小机械自重
影响滑轮组机械效率的因素
1、滑轮组轮与轴的摩擦
(减小摩擦可以减少额外功,提高机械效率)
2 、所提升的物重
(物重增加,机械效率也提高)
3、动滑轮的重力
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
判断下面说法是否正确.
(√)
(×)
(√)
(×)
(×)
课堂练习
课堂练习
6、机械效率大小与机械的P、W有 、W额 、W总无关,但与W有和W额在W总中的分配大小有关:
总功一定时,有用功越大时机械效率越 。
总功一定时,额外功越小时机械效率越 。
额外功一定时,有用功或总功越大时机械效率就越 。
7:某同学用使用一个动滑轮提重物,他用了250N的力将400N的重物竖直向上匀速提起1m时(不计摩擦和绳重).求:
(1)滑轮组的机械效率多大?
(2)该同学计算出用此滑轮组将800N的重物匀速提升1m时,拉力所做的功为1000J,他这样算对不对?(只定性说明,不做计算)
课堂练习
8、下表是做“测滑轮组的机械效率”实验时记录下来的数据:
实验时应使重物做 运动。
滑轮组的机械效率是 。
如果实验中被提升的是更重的重物,滑轮组的机械效率会 。
实验中重物重力不变,增加了动滑轮的个数,机械效率将会 。
实验表明影响滑轮组机械效率的主要因素有 。
1.有用功、额外功、总功
2.机械效率
课堂小结