如何提高机械效率培训课程.ppt

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1、11.3如何提高机械效率使用任何机械都不省功，即：W1=W2功的两个必要因素：作用在物体上的力，物体在力的方向上通过一段距离。温故知新什么是功？功的两个必要因素是什么？作用在物体上的力，使物体在力的方向上移动了一段距离，就说这个力对物体做了机械功，简称做了功。功的原理是什么？h机械功原理（理想机械）：使用任何机械都不省功，即：W1=W2如果不是理想机械呢?(机械自重和摩擦不忽略)直接用手做的功：W1=F1h=Gh使用滑轮时，由于存在滑轮的自重和摩擦，拉力所做的功：W2=F2h>GhW3=F3

2、·2h>Gh先从使用滑轮做功开始研究显然，W2>W1，W3>W1说明使用机械是要多做功的一、什么是有用功与额外功活动1：分析有用功与额外功拉力对滑轮组做功时：①重物所做的功②对动滑轮的自重所做的功；④克服各部件之间的摩擦力所做的功。③对绳子的自重所做的功；我们需要的功我们不需要但又不得不做的功有用功：克服重物重力所做的功，用W有用表示，即：W有用=G·h额外功：克服动滑轮和绳子重力所做的功，以及克服摩擦力所做的功，用W额外表示。总功：拉力对滑轮组所做的功，用W总表示，即W总=F·s机械的三种功三种功

3、的数量关系W总=W有用+W额外在利用挖掘机挖掘、搬运泥土的过程中有用功：克服泥土重力所做的功，即W有用=G·h额外功：克服抓斗和机臂重力所做的功，以及克服机件之间摩擦力所做的功。总功：柴油机对挖掘机所做的功。W总=W有用+W额外分析下列做功过程中的三种功：触类旁通：（1）用桶从井中提水W有用：W额外：W总：提升水所做的功对水桶和绳子所做的功手的拉力所做的功（2）桶掉到井里，把桶从井中捞起W有用：W额外：W总：对水桶所做的功对水和绳子所做的功手的拉力所做的功你现在理解了有用功的意义吗？合作研究：把同样

4、多的砂子运到三楼，下面三种方案中哪种较好？方案①方案②方案③有用功（J）额外功（J）总功（J）有用功与总功比值6006006001802520903120780690把你的计算结果填写在下表中你希望额外功多些还是少些？你认为哪种方案好些，哪种方案差些？在这些方案中，哪些功是一点不能减少的，哪些功是可以减少一些的？76.9％19.2％87.0％分别计算出上述方案中的“有用功与总功的比值”，想一想这个比值的大小与你的判断有何联系？二、什么是机械效率通过上面的研究，我们发现，在使用机械做功时，额外功是不可

5、避免的，但我们总希望做的额外功越少越好，也就是有用功在总功中所占的比例越大越好。有用功占的比例越大，说明机械工作的效率越高。定义：把有用功W有用与总功W总的比值，叫做机械效率。表达式：η=———×100％W有用W总想一想，议一议（1）机械效率的高低表示的物理意义是什么？（2）机械效率的单位是什么？（3）为什么机械效率总小于1？能不能等于1？有用功在总功中所占比例的高低；机械效率是衡量机械优劣的重要指标。机械效率是W有用与W总的比值，是一个纯数字，通常用百分数表示，没有单位。使用机械做功时，一般情况下

6、，不可避免地要做一部分额外功，有用功总小于总功，所以机械效率总小于1；但理想情况下，即不考虑机械自身的重力，不考虑摩擦时，机械效率可等于1，这种机械称为理想机械。例1：如图所示，建筑工人用滑轮组把重为220N的材料提起2m，所用拉力80N，不考虑绳重及摩擦,求：（1）该滑轮组的机械效率？（2）该滑轮组的动滑轮重力。解：W有用=Gh=220N2m=440JW总=Fs=F·3h=80N×3×2m=480Jη=———×100％=W有用W总=——-×100％≈91.7％440J480J×例2：如图，建筑工人

7、用滑轮组提升重为220N的物体，动滑轮重为20N，工人将绳子匀速向上拉了6m。（1）在不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重情况下，滑轮组的机械效率η1是多少？（2）若考虑摩擦及绳重，工人实际拉绳子的力是85N，则滑轮组的机械效率η2是多少？额外功W额外是多少？已知：G桶=220N，G动滑轮=20N，s=6m，n=3求：（1）η1（2）η2、W额外解：（1）h=——=——=2msn6m3η1=———×100％=——×100％≈91.7％W有用=G桶h=220N×2m=440JW额外=G动滑轮h=20N×2m=

8、40JW总=W有用+W额外=440J+40J=480JW有用W总440J480J（2）W总=Fs=85N×6m=510Jη2=———×100％=——×100％=86.3％W有用W总440J510JW额外=W总-W有用=510J-440J=70J答：（1）不计绳重及摩擦时，滑轮组的机械效率约为91.7％；（2）考虑摩擦及绳重时，滑轮组的机械效率为86.3％，额外功为40J。活动2：测算滑轮组的机械效率实验目的：练习测算机械效率，学会测算方法。实验原理：η=———×100