第五节 机械效率
一、学习目标
1、知道什么是有用功、额外功、总功。 2、理解机械效率的概念。
3、知道任何机械效率总小于1,知道提高机械效率的方法,认识提高机械效
率的意义,增强节能意识,提高对科学发展观的认识。 4、在实验探究过程中学会设计实验,收集实验数据,归纳规律。 二、学习重点和难点
重点:会求有用功、额外功、总功、机械率 难点;提高机械率的方法 三、学习活动
(一)“三功”问题:体验与思考:
1、完成课本p202图10-33实验后,并填表: 实验序号 a b 拉力F(N) 移动距离s(cm) 做功W(J) 2、哪个实验做的功稍大一些?有没有可能a做的功大于b做的功? 3、分析两次做的功为什么不同?可能与哪些因素有关? 4、看课本P202,说出什么是有用功、额外功、总功?
总功(W总): 额外功(W额): 有用功(W有): 练习1:当你用水桶从井中把水打上来,对 做的功是有用功,对 做的功是额外功;如果桶掉进井里,从井里捞桶的时候,捞上的桶里带一些水,则这时候你对 ( )做的功是有用功,对 做的功是额外功
练习2:某同学在用自己组装的滑轮组匀速提升重物的过程中,对
做的功是有用功, 是额外功, 对 做的功是总功.
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(二)机械效率
1.定义: 2、计算公式: 说明:(可由学生小组讨论总结,发言汇总得出)
(1)机械效率是有用功和总功的比值,它只有大小,没有单位. (2)有用功总小于总功,所以机械效率总是小于 .
(3)机械效率是机器性能好坏的标志之一,机械效率越高,机械性能越好. 3、推导公式:W总= W有=
4、提高机械效率的方法(学生根据公式分析,小组讨论发言) (1)有用功一定时 如: (2)额外功一定时 如: 5、自学例题,组内互相讲解。
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(三)测定滑轮组的机械效率
某同学做测定滑轮组的机械效率的实验时:
(1)所用的器材除钩码、铁架台、滑轮组、细绳外,还 需要 和 (2)实验原理是
GF(3)向上拉弹簧测力计时,应使钩码做 运动. (4)实验数据如表所示,并真写完整 实验 钩码重序号 G/N 1 2 1.5 3 钩码上升有用功 高度h/m W有/J 0.1 0.1 弹簧测力计示绳端移动的距总功 W总/J 机械效率η 数F/N 离s/m 0.8 1.4 0.3 0.3 (5)机械效率总是一定的吗?
(6)实验中影响滑轮组机械效率的主要因素是什么?
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(7)请你就如何提高滑轮组的机械效率提出自己的建议. 填一填
同一滑轮组的机械效率不是 ,提升的重物越重,滑轮组的机械效率越高。使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的 ,滑轮组的机械效率越高。 四、课堂练习:
1、甲乙两机械,甲的机械效率是70%,乙的机械效率是50%,则下列说法正确
的是( ) A、使用甲机械做功省力 B、甲机械做功快
C、相同时间内,甲机械完成的功多 D、乙机械的额外功在总功中占的比例大
2、一台功率为40KW的抽水机,机械效率为60%,如果要把河水抽到5m高的地方,则每小时抽水机做的总功是 ,其中有用功是 ,所抽水的质量是
3.图1所示,用动滑轮拉着物体在水平面上做匀速直线运动,则有用功是 ,总功是 。
五、当堂检测:独立完成下列各题:
图1 F G 1:用一个动滑轮将500N的货物提高1m,所用拉力为300N,有用功
为 ,总功为 ,额外功为 ,机械效率为
2:用滑轮组将重400N的物体提高3m,已知滑轮组的机械效率是80%,则总功、额外功分别是 、
3:用如图所示的滑轮组把货物拉上货仓,货物重500N,用350N的力F拉绳使货物匀速上升1m,此过程中有用功为 J,总功为 J,滑轮组的机械效率为
4:用如图所示的滑轮组提起重为630N的重物,绳子自由拉力F
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为300N,重物以0.2m/s的速度匀速上升,不计摩擦和绳重,求
(1)滑轮组的机械效率 (2)拉力做功的功率
(3)在不超过绳子能承受的最大拉力的前提下,用此滑轮组提起较重的物体,滑轮组的机械效率是否变化?
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