![12.3 机械效率(教学设计)01](http://img-preview.51jiaoxi.com/2/6/15268113/0-1705932824657/0.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
![12.3 机械效率(教学设计)02](http://img-preview.51jiaoxi.com/2/6/15268113/0-1705932824681/1.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
![12.3 机械效率(教学设计)03](http://img-preview.51jiaoxi.com/2/6/15268113/0-1705932824690/2.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
- 11.1 功(教学设计) 教案 2 次下载
- 11.2 功率(教学设计) 教案 3 次下载
- 11.4 机械能及其转化教学设计 教案 2 次下载
- 12.1 杠杆(教学设计) 教案 2 次下载
- 12.2 滑轮(教学设计 教案 2 次下载
初中物理人教版八年级下册12.3 机械效率教学设计
展开年级
八年级
授课时间
课题
第3节 机械效率
教学
目标
1. 能结合实例分析什么是有用功、额外功和总功。
2. 能说出机械效率的含义,知道机械效率是小于1的,能利用机械效率的公式进行简单的计算。
3. 通过实验了解滑轮组机械效率的高低与物体重力的大小有关。
教材
分析
机械效率是衡量机械性能的重要指标,也是学习其他效率,如热机效率的基础,具有十分重要的现实意义。本节由“有用功和额外功”和“机械效率”两部分构成,其中机械效率是本节重点。教学中要通过实例仔细分析有用功、额外功和总功,以便学生真正认识机械效率的含义。测量滑轮组的机械效率是本节的难点。教学中要组织学生经历测量的全过程,如让学生经历组装实验装置、测量数据、得出结论的过程,既能激发他们的学习兴趣,又能增加实践体验。
可以让学生课后收集有关机械使用历史发展的资料,通过汇报、讨论、交流等多种形式,认识机械的使用对社会发展的作用,体现“注意学科渗透,关心科技发展”的课程理念。
教学
器材
刻度尺、弹簧测力计、钩码、铁架台、“一定一动”的滑轮组、“二定二动”的滑轮组和细绳等。
多媒体ppt,包含视频:《测量滑轮组的机械效率》、《有用功和额外功》等。
教学过程
教师活动
学生活动
导入新课
【提出问题】
①在生活中,我们经常听到与“效率”有关的一词:学习效率、工作效率等等,你知道它们的含义吗?
生活中的“效率”有多种含义,通常理解为单位时间完成的工作量。在物理学中,有一个概念叫做“机械效率”,你知道它的含义吗?
②要把重100N的大米运上三楼,图中画了三种办法。
哪种办法最好,哪种办法最不好?学习今天的知识你就明白了——《12.3机械效率》。
观看漫画并思考问题,进入情景,主动参与到课堂学习中。
学习新课
一、有用功和额外功
【提出问题】不使用机械直接提升物体做的功,与使用机械提升物体做的功是否相同吗?
1. 使用动滑轮是否省功?
【演示实验】
①如图甲所示,用弹簧测力计将钩码缓慢地提升一定的高度,读出弹簧测力计的示数并计算出拉力所做的功。
②如图乙所示,利用动滑轮将同样的钩码缓慢地提升相同的高度,读出弹簧测力计的示数并计算出拉力所做的功。
做功方式
拉力
F/N
拉力移动的
距离S/m
拉力做的
功W/J
直接提升
2个钩码
2
0.1
0.2
用动滑轮提
升2个钩码
1.2
0.2
0.24
【分析论证】
①直接用弹簧测力计提升2个钩码所作的功W1=F1S1=2N×0.1m=0.2J
②用动滑轮提升2个钩码所做的功 W2=F2S2=1.2N×0.2m=0.24J
实验结论:使用动滑轮提升重物比直接用手提升重物并不省功。
【评估】使用动滑轮会省一半的力,但拉力移动的距离增加了一倍,加上动滑轮的自重及摩擦等因素的影响,使用动滑轮提升重物非但不省功,还要费功。
2. 机械的三种功
【提出问题】在上述实验中,为什么使用动滑轮提升重物非但不省功,还要费功呢?人做的功哪些是有用的?哪些是无用的?
【讲解】
①有用功W有用:提升钩码是目的,有利用价值,对钩码做的功是对人们有用的功叫做有用功。
②额外功W额:要提升钩码,必须将动滑轮和绳子也提升,同时还要克服摩擦做功。这些功是对人们无用但又不得不做的功叫做额外功。
③总功W总:有用功跟额外功的总和叫总功W总=W有+W额。
【提出问题】
①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?
② 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?
【分析】①用水桶从井中提水的时候,提水所做的功是有用功;提桶所做的功是额外功。
② 如果桶掉到井里,从井里捞桶的时候,提桶所做的功是有用功;提水所做的功是额外功。
【播放视频】——《有用功和额外功》
【例题1】水桶掉进水里,打捞时桶里带了些水,下列关于做功的说法中正确的是( )
A.对桶所做的功是有用功 B.对桶所做的功是额外功
C.对水所做的功是有用功 D.对水所做的功是总功
【答案】A。
【解析】水桶掉进水里,我们的目的就是为了把桶提上来,所以对桶做的功为有用功;但水桶里面有一些水,又不得不对水做功,所以对水做的功为额外功;手对绳子的拉力做的功,包括对水做的功、对桶做的功和对绳子做的功为总功,故BCD错误,A正确。
观看演示实验,进行分析论证,分别计算出两种情况下拉力做的功,归纳出结论:使用动滑轮提升重物比直接用手提升重物并不省功。
思考问题,知道有用功、额外功与总功的含义。
进行交流讨论,代表回答.
观看视频,进一步理解有用功和额外功的含义。
做习题并进行交流回答。
学习新课
二、机械效率
【提出问题】要把重100N的大米运上三楼。图中用了三种方法,怎样比较哪种方法好?
1. 比较做功的效率
【组织学生分别计算出三种情况下的有用功、额外功和总功】
①人走楼梯提大米做功情况
对大米做功W米=Gh=100N×6m=600J 对桶做功W桶=Gh=20N×6m=120J
克服自重做功W人 = Gh=400N×6m= 2400 J
总功 W = W米 + W桶 + W人= 600J+120J +2400J =3120J
②人用动滑轮和桶提大米做功情况
对米做功W米=Gh=100N×6m=600J 对桶做功W桶=Gh=20N×6m= 120J
对动滑轮做功W动 = Gh=10N×6m= 60 J
总功 W = W米 + W桶 + W动= 600J+120J +60J =780J
③人用动滑轮与口袋提大米做功情况
对米做功W米=Gh=100N×6m=600J 对口袋做功W桶=Gh=5N×6m= 30J
对动滑轮做功W动 = Gh=10N×6m= 60 J
总功 W = W米 + W口袋+ W动= 600J+30J +60J =690J
【提出问题】三种情况下有用功和总功分别是多少?有用功在总功中占的百分比是多少?
做功形式
人走楼梯
用动滑轮
和桶
用动滑轮
和口袋
有用功W有/J
600
600
600
额外功W额/J
2430
180
90
总功W总/J
3120
780
690
W有/W总
19.5%
77%
87%
引导学生分别计算出三次中有用功与总功的比值,归纳出结论。
【结论】 EQ \F(W有,W总)越大,效率越高,第三种方法效率最高。
2. 机械效率
①物理学中,将有用功跟总功的比值叫做机械效率。
②计算公式:η= EQ \F(W有,W总)
注:机械效率只有大小,没有单位。由于有用功总小于总功,所以机械效率总小于1。机械效率通常用百分数表示。
机械效率是标志机械做功性能好坏的重要指标,机械效率越高,机械的性能越好。
③一些机器的机械效率
蒸汽机6% ~ 15% 汽油机22~27% 起重机40%~50%
3. 一些简单机械的机械效率
【引导学生进行以下简单机械效率的推导计算】
①杠杆
如图所示,使用杠杆把重力为G的物体提高h,所用的动力为F,S为动力作用点移动的距离。
则W有用 = Gh,W总 = FS,机械效率 η=W有 W总=GhFS
杠杆的机械效率 滑轮组的机械效率
②滑轮组竖直提升重物
如图所示,利用滑轮组把重力为G的物体提高h。F 为动力,s为绳子自由端移动的距离,n为承担重物的绳子股数。
机械效率:η= EQ \F(W有,W总)= EQ \F(Gh,Fs)= EQ \F(G,nF)
不计绳重、摩擦力时,机械效率:
η= EQ \F(W有,W总)= EQ \F(Gh, Gh+ G动h)= EQ \F(G, G+ G动)= EQ \F(1, 1+ EQ \F(G动,G))
由公式可知:当动滑轮的重力一定时,物重越大,机械效率越高。
③滑轮或滑轮组水平拉动物体(不计滑轮及绳重)
如图所示,使用滑轮或滑轮组用力F沿水平方向匀速拉动物体,物体与水平面的摩擦力为f, s绳为绳子自由端移动的距离,s物为物体移动的距离,n为动滑轮上的绳子股数。
机械效率:η= EQ \F(W有,W总)= EQ \F(fs物,Fs绳)= EQ \F(f,nF)
滑轮组的机械效率 斜面的机械效率
④斜面
如图所示,用力F沿斜面把重力为G的物体提高,h为斜面的高度,l为斜面的长度,f 为物体与斜面间的摩擦力。则:
有用功为W有用=Gh,总功为W总= Fl
额外功为克服斜面与物体之间的摩擦力做的功:W额=fl
机械效率 η= EQ \F(W有,W总)= EQ \F(Gh,Fl)= EQ \F(Gh, Gh+fl)
【学生实验】
4. 测量滑轮组的机械效率
【实验原理】 η= EQ \F(Gh,Fs)
【实验器材】定滑轮、动滑轮组成的滑轮组, 弹簧测力计,钩码和刻度尺。
(1)探究滑轮组的机械效率与物体重力的关系
【实验步骤】
①按照图甲那样安装滑轮组,算出钩码的重力G,并记下钩码和绳端的位置。
②如图乙,匀速竖直缓慢拉动弹簧测力计,使钩码缓慢上升,读出拉力F的值,并用刻度尺测出钩码上升的高度h和绳端移动的距离s。
③算出有用功W有用、总功W总、机械效率η ,并填入表格。
④改变钩码的数量,再做两次上面的实验。
甲 乙
实验
次数
钩码的
重力G物/N
提升
高度h/m
有用功
W有/J
拉力
F/N
绳端移动的
距离s/m
总功
W总功/J
机械
效率η
1
1.0
0.1
0.10
0.55
0.3
0.165
60.6%
2
1.5
0.1
0.15
0.70
0.3
0.210
71.4%
3
2.0
0.1
0.20
0.85
0.3
0.255
78.4%
【分析论证】发现三次的机械效率不同。同一滑轮组,钩码的重力越大,机械效率越高。
实验结论:同一滑轮组,提升物体的重力越大,机械效率越高。
(2)探究滑轮组的机械效率与动滑轮重力的关系
【实验步骤】
①按照图甲安装滑轮组,用弹簧测力计测量动滑轮A重力GA,分别记下钩码和绳端的位置。
②匀速缓慢拉动弹簧测力计,使钩码升高,读出拉力F的值,用刻度尺测出钩码上升的高度h和绳端移动的距离s,将测量数据填入表格。
③如图乙所示,改变动滑轮的重力,换用动滑轮B,重复上述实验。
④算出有用功W有、总功W总、机械效率η,并填入表格。
【分析论证】
次数
动滑轮的
重力G动/N
提升
高度h/m
有用功
W有/J
拉力
F/N
绳端移动
的距离s/m
总功
W总/J
机械
效率η
1
0.5
0.1
0.3
1.55
0.3
0.465
64.5%
2
1.0
0.1
0.3
1.90
0.3
0.57
53.0%
发现二次实验中的机械效率不同。说明不同的滑轮组提高重力相同的重物,动滑轮的重力越大,机械效率越低。
【实验结论】同一滑轮组,提升物体重力的越大,机械效率越高;不同滑轮组提升重力相等的物体,动滑轮重力越小,机械效率越高。
【交流、反思与评估】
①实验时拉力的方向应竖直向上,应在钩码匀速移动时读取拉力的大小。
②确定绕线方式与承担重物绳子的段数n:与动滑轮连接的段数即为承担重物绳子的段数,如图所示,n=3,用“奇动偶定法”确定绕线方式。
③影响滑轮组机械效率的因素:物体的重力、动滑轮的重力、绳子与滑轮之间的摩擦力。与绳子的绕法、绳子段数无关。
④动滑轮重力、物重相同时,所测机械效率不同的可能原因:绳子与滑轮或滑轮与轴之间的摩擦不同。
⑤可以省略的工具是刻度尺,省略后用下列公式计算,反而能够提高精度。
η= EQ \F(W有,W总)= EQ \F(Gh,Fs)= EQ \F(G,nF) ×100%
【播放视频】——《测量滑轮组的机械效率》
5. 提高机械效率的方法
影响因素
分析
改进措施(提高效率)
被提升
物体的重力
同一个滑轮组,被提升物体的重力越大,做的有用功越多,机械效率越大.
在机械承受的范围内,尽可能增加被提升物体的重力.
动滑轮自身
的重力
有用功不变时,减小提升动滑轮时做的额外功,可提高机械效率.
改进滑轮结构,减轻动滑轮自身的重力.
滑轮组自身
部件的摩擦
机械自身部件的摩擦力越大,机械效率越低.
对机械进行保养,保持良好的润滑,减小摩擦.
【播放视频】——《提高滑轮组机械效率的方法》
【例题2】如图2所示,用滑轮组竖直向上匀速提升重物,不计绳重和摩擦,下列措施能提高滑轮组机械效率的是( )
A.适当增大重物上升的高度 B.换用质量较小的动滑轮
C.增大绳子自由端移动的距离 D.增大绳子自由端的拉力
【答案】B。
【解析】ACD.用滑轮组竖直向上匀速提升重物时,
有用功为 W有用= G物h,不计绳重和摩擦,额外功为:W额=G动h,
总功为W总=W有用+W额= G物h+ G动h
则滑轮组的机械效率为η= EQ \F(W有,W总)= EQ \F(G物h, G物h+ G动h)= EQ \F(G物, G物+ G动)= EQ \F(1, 1+ EQ \F(G动,G物))
由此可知,滑轮组机械效率的高低与重物上升的高度、增大绳子自由端移动的距离和增大绳子自由端的拉力无关,故ACD不符合题意;
B.由以上分析可知,减小动滑轮的重力,可减小额外功,能提高滑轮组的机械效率,故B符合题意。
图2 图3
【例题3】如图3所示,斜面与水平地面夹角为30°,某快递员用500N的力,将重800N的货物沿斜面匀速推上车厢,不考虑斜面形变,货物所受摩擦力方向沿斜面向___;斜面的机械效率为_____。不改变斜面与地面夹角和货物质量,采用______________的方法可以提高斜面的机械效率。
【答案】上,80%,减小接触面的粗糙程度。
【解析】货物相对斜面向上运动,所受的斜面的摩擦力沿斜面向下。 如图所示,斜面的长度为l,其高度h=0.5l,斜面的机械效率
η= EQ \F(W有,W总)= EQ \F(Gh, Fl)= EQ \F(G×0.5l, Fl)×100%= EQ \F(800N×0.5, 500N)×100%=80%
斜面与地面夹角和货物质量不变,即有用功保持不变,可通过减少额外功来提高斜面的机械效率。所以可通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦,来提高机械效率。
【例题4】如图甲是某学习小组“测量滑轮组的机械效率”的示意图(不计绳重和摩擦)。
①实验中,用弹簧测力计竖直向上___________拉动绳子自由端,将重为4.8N的物体从A位置提升到A′位置,同时弹簧测力计从图中的B位置上升到B′位置,此过程中,弹簧测力计的示数如图乙所示;
②该滑轮组的机械效率η=______;
③若在图甲装置的基础上,增加一个动滑轮,改为图丙所示的装置,提升同一物体,则测得滑轮组的机械效率_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】A。
【解析】①实验中应该用弹簧测力计竖直向上匀速直线拉动绳子自由端,此时系统为平衡状态,测力计示数等于拉力的大小。
②由图知,测力计从B位置匀速提升到B′位置,测力计上升的高度为
s=30.0cm-15.0cm=15.0cm=0.15m
有3段绳子拉着动滑轮,n=3,则物体上升的高度为h=5.0cm=0.05m
由图可知,测力计的示数为2N;该滑轮组的机械效率为
η= EQ \F(W有,W总)= EQ \F(Gh, Fs)= EQ \F(4.8N×0.05m, 2N×0.15m)×100%=80%
③若在图甲装置的基础上,增加一个动滑轮,改为图丙所示的装置,提升同物体,此时有用功不变,克服动滑轮重力所做的额外功变大,总功变大,故滑轮组的机械效率会变小。
观看漫画,各小组分别进行计算三种情况下的有用功、额外功和总功.
计算三种情况下有用功在总功中占的百分比是多少,从而引出机械效率的概念。
建立机械效率的概念,理解物理意义。
了解一些机器的效率。
小组合作,推导出四种简单机械的机械效率的表达式。
分析实验原理、组装实验装置、进行实验,测量滑轮组的机械效率.
收集证据、分析数据,归纳出机械效率与提升物体的重力的关系。
收集证据、分析数据,归纳出机械效率与动滑轮的重力的关系。
进行交流评估,有利于学生知识的完整.
观看视频,进一步理解测量滑轮组机械效率的完整过程。
在老师的引导下,归纳出提高机械效率的方法。
做例题2并进行交流回答。知道提高滑轮组机械效率的方法。
做例题3并进行交流回答。会计算斜面的机械效率。
做例题4并进行交流回答。会计算滑轮组的机械效率,进一步掌握“测量滑轮组的机械效率”的实验。
课
堂
练
习
课
堂
练
习
1.升旗过程中,克服旗的重力做的功是_______,克服摩擦力做的功是______;人对绳子拉力做的功是_______ (均选填“有用功”、“额外功”或“总功”)。
【答案】有用功,额外功,总功。
【解析】升旗过程中,克服旗的重力做的功是有用功,克服摩擦力做的功是额外功;人对绳子拉力做的功是总功。
2.关于机械效率,下列说法中正确的是( )
A.做有用功多的机械效率一定高
B.做总功多的机械效率一定高
C.做额外功少的机械效率一定高
D.在总功中有用功所占比例大的机械效率高
【答案】D。
【解析】机械效率η= EQ \F(W有,W总),其大小取决于有用功与总功的比值。只看有用功或总功都无法比较大小。
有用功在总功中所占比例大的机械效率高。
所以选D。
3. 用绳子将钩码提升至一定的高度,如图2所示,此过程所做的有用功是( )
A.提升钩码所做的功 B.克服摩擦力所做的功
C.提高绳子所做的功 D.克服动滑轮重力所做的功
【答案】A。
【解析】用绳子将钩码提升一定的高度,此过程做的有用功是提升钩码所做的功。
图2 图3
4. 工人用如图3所示的机械将物体匀速提升到某一高度,若物体的重力与滑轮的重力之比G物∶G滑轮=9∶1,忽略绳重与摩擦的影响,则机械效率为 ( )
A.10% B.45% C.80% D.90%
【答案】D。
【解析】不计绳重与摩擦的影响,则机械效率为
η= EQ \F(W有,W总)= EQ \F(G物h, G物h+ G动h)= EQ \F(G物, G物+ G动)= EQ \F(9G动, 9G动+ G动)=90%
5. 如图4所示,为使重为 1 500 N 的物体匀速运动到长 100 m 的斜面顶端,若斜面的高为 10 m。需用 180 N 的推力,则这个斜面的机械效率是多少?
【答案】20,200.
【解析】W有用 = Gh = 1 500 N×10 m = 15 000 J
W总 = Fs = 180 N×100 m = 18 000 J
η= EQ \F(W有,W总)= EQ \F(15000 J, 18000J) ×100%=83.3%
6. 如图5所示,小明用滑轮组把质量为54kg的重物匀速提升了1 m.此过程中,绳子自由端的拉力做功为675 J,绳子自由端的拉力为______N,该滑轮组的机械效率为_______。(g取10 N/kg)
【答案】225,80%.
【解析】由图可知,n=3,重物匀速提升了h=1m,则绳子自由端移动的距离s=3m,拉力做的总功W总=Fs
则拉力 F=W总/s = 675J /3m=225N
W有=Gh=mgh=54 kg×10N/kg=540J
滑轮组的机械效率η= EQ \F(W有,W总)= EQ \F(540 J, 675J) ×100%=80%
图4 图5 图6
7.工人利用如图6所示的滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升0.5m,工人所用的拉力F为600N,不计摩擦和绳重,求:
①人的拉力做的功为多少J?
②此滑轮组的机械效率为多少?
③若用此滑轮组提升重为1 500 N的物体,绳上的拉力是多少N?
【答案】①600J;②75%;③900 N.
【解析】①由图知n=2,拉力端移动距离s=2h=2×0.5m=1m
拉力做的总功W总=Fs=600 N×1m=600 J.
②工人做的有用功W有=Gh=900 N×0.5 m=450 J
滑轮组的机械效率η=W有/W总=450J/600J×100%=75%.
③由于不计摩擦和绳重,拉力F=(G物+G动)/2
所用动滑轮的重G动=2F-G=2×600 N-900 N=300 N
若用此滑轮组提升1500N的重物,
此时拉力F′=(G物′+G动)/2=(1500N+300 N)/2=900 N.
8. 如图所示,在20N的水平拉力F作用下,重200N的物体沿水平面向左做匀速直线运动,物体与地面间的滑动摩擦力为48N。则:
①滑轮组的机械效率为多少?
②若物体的速度为0.2m/s,则拉力做功的功率是多少?
【答案】①80%;②12W.
【解析】①由图可知,n=3,滑轮组的机械效率
η=W有 W总=fLFS= f3F = 48N3×20N =80%
②功率 P=Fv=20N×3×0.2 m/s=12W.
9. 如图用同一滑轮组分别将两个不同的物体A和B匀速提升相同的高度,不计绳重和摩擦的影响,提升A的过程滑轮组的机械效率较大,则下列判断正确的是( )
①提升A的拉力较大 ②A物体比B物体轻
③提升A做的有用功较多 ④提升A所做的额外功较少
A.只有①③ B.只有②④C.只有②③ D.只有①④
【答案】B.
【解析】②滑轮组的机械效率 η=W有 W总=G物hG物h+G动h =G物G物+G动= 11+G动/G物
因为ηA>ηB,所以GA>GB,故②错误。
①绳子的拉力F=12G物+G动
因为GA>GB,所以FA>FB,故①正确。
③提升物体做的有用功为W有=Gh
因为GA>GB,所以W有A>W有B,故③正确。
④不计绳重和摩擦,额外功指的是克服动滑轮做功,
根据W额=G动h可知, W额A=W额B,所以④错误。
综上所述,只有①③正确,所以选A。
10. 小明和小强在测“滑轮组机械效率”的实验中,组装好如图所示实验装置,他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置。
钩码重
G/N
弹簧测力计
提升的高度s/m
有用功
W有用/J
总功
W总/J
机械
效率η
1
0.2
0.1
0.1
100%
(1)实验时,小明________竖直向上拉动弹簧测力计,使钩码升高,弹簧测力计读数为0.5N;同时小强也用刻度尺测出钩码被提升的高度为10cm,以上测量结果准确无误,其他被测物理量和计算数据记录如表;
(2)小明和小强通过计算得出该滑轮组机械效率为100%,他们意识到出现了错误,请你帮他俩找出错误的原因:_______________________;
(3)该滑轮组的机械效率实际为______;
(4)在实验中,若将钩码的重增加到6N,则该滑轮组的机械效率将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)匀速;(2)弹簧测力计提升的高度应为0.3m;(3)66.7%;(4)变大.
【解析】(1)实验时需要沿竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使物体匀速升高,处于平衡状态,此时测力计示数才等于拉力大小。
(2)由图知,绳子的有效股数n=3,钩码上升高度h=0.1m,则弹簧测力计移动的距离应为 s=nh=3×0.1m=0.3m
由表中实验数据可知,测力计移动的距离为0.2m,则测力计移动的距离错误,从而导致测得滑轮组的机械效率错误。
(3)该滑轮组的机械效率为 η=W有 W总=GhFS= GnF = 1N3×0.5N =66.7%
(4)提升的钩码重增加到6N,在提升高度不变时,由W有=Gh可知,有用功增大,额外功几乎不变,有用功在总功所占的比例增大,则该滑轮组的机械效率将变大。
板
书
设
计
第3节 机械效率
一、机械的三种功
1. 有用功:是对人们有用的功叫做有用功.
2. 额外功:是对人们无用但又不得不做的功叫做额外功.
3. 总 功:有用功与额外功之和:W总= W有+ W额
二、机械效率
1. 定义:有用功跟总功的比值叫做机械效率。
2. 计算公式:
3. 机械效率η<1,用百分数表示。
三、滑轮组的机械效率
1. 同一滑轮组,提升物体重力的越大,机械效率越高;不同滑轮组提升重力相等的物体,动滑轮重力越小,机械效率越高。
2. 提高滑轮组机械效率的方法
增加被提物体的重力;减小动滑轮的重力;减小滑轮与绳、轴间的摩擦。
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