机械效率讲义 2.docVIP

学生： 科目： 科学 第2阶段第 1 次课 教师： 课 题 机械效率 教学目标 掌握有用功与额外功、总功的判断 掌握机械效率的计算 简单机械的典型计算。 教学内容 知识框架 4. 各种滑轮特点 定滑轮：使用时，轴固定不动，不能省力，但能改变力的方向，相当于等臂杠杆．（如图 甲所示） 动滑轮：使用时，滑轮轴随重物一起运动，能省一半的力，但不能改变力的方向．相当于 动力臂是阻力臂两倍的省力杠杆．（如图乙所示） 滑轮组：由定滑轮和动滑轮组合成的简单机械．使用时，滑轮和重物的总重力由几股绳子 承担，每股绳子的受力就为总重力的几分之几．即F= G/n且，重物上升h，绳子 的自由端拉动距离为S=nh（如图丙所示） 5. 滑轮组的承重绳子股数n的确定方法和组装方法 1．滑轮组承重绳子股数的确定方法 （1）确定哪些是定滑轮，哪些是动滑轮 （2）在定滑轮和动滑轮之间画一条线，看与定滑轮相连的有几段绳子，则承重的绳子股数 n就为几． 2．滑轮组的简单组装方法 （1）承重绳子股数n是偶数时，绳子一端固定在定滑轮的挂钩上，然后依次穿过各个滑轮． （2）承重绳子股数n是奇数时，绳子一端固定在动滑轮的挂钩上，然后依次穿过各个滑轮． 3．计算绳子的最少股数时，如果出现小数，四舍五入都要入不能舍．如需要3．2股，则取 4股，不取3股． 4．滑轮组绕法 (1) F=1/2G (2) F=1/3G 5机械效率 使用机械工作时，越省力的机械，它的机械效率一定越高吗？功率越大，机械效率越高吗？机械效率究竟跟哪些因素有关？学完本节内容，你一定能回答这些问题． 问：如何正确认识有用功、额外功和总功的含义及它们之间的关系？ 问：机械效率总小于1吗？ 答：使用不同的机械做功，需要做的额外功各不相同，我们希望额外功在总功中所占的比例越小越好，或者说有用功在总功中所占比例越大越好．但由于额外功总是存在的，故有用功总是小于总功，所以，机械效率． 问：如何比较机械效率的高低？ 答：机械效率由有用功和总功两个因素共同决定，比较机械效率高低时不能只考虑其中一个因素． 当总功一定时，机械做的有用功越多或额外功越少，机械效率就越高； 当有用功一定时，机械所做的总功越少或额外功越少，机械效率就越高； 当额外功一定时，机械所做的总功越多或有用功越多，有用功在总功中所占的比例就越大，机械效率就越高． 问：关于机械效率，应注意哪些问题？ 答：应注意以下几点： （1）机械效率总小于1，因为W有总小于W总． （2）机械效率的高低取决于有用功和总功两个因素，不能理解成：“有用功多，机械效率高”；或“总功大，机械效率低”． （3）机械效率的高低与是否省力及大小无关． （4）机械效率不是固定不变的．机械效率反映的是机械在一次做功的过程中有用功跟总功的比值，同一机械在不同次做功的过程中，提起物重不同，机械效率往往会不同． （5）几种常见机械做功时机械效率的计算:G表示物体的重力，F表示作用在绳子自由端的拉力，h表示物体上升的高度，s表示对应物移动的距离 装 置 图 滑轮组竖直提升重物 杠杆提升重物 滑轮组水平移动重物 斜面提升重物 W有用 G h W总 F S η G h/ F S （3）.滑轮组公式：对于滑轮或滑轮组的拉力（F）或机械效率（η），一般分为三种状态： 滑轮组竖直提升重物 滑轮状态 不记因素 机械效率 备注 理想状态 即不计滑轮的重（G动）、绳重（G绳）、摩擦力（f） 100% F= G物/n S = n h 半理想状态 只计G动，不计G绳、f η= W有/W总=G物/(G物+G动) F= (G物+G动) /n S = n h 实际状态 计G动、G绳、f η= W有/W总=G物/n F S = n h 滑轮组水平重物 \ \ η= W有/W总=f/ n F S = n h 题型一：对有用功、额外功、总功的认识，并能利用公式进行简单的计算 典型例题 例1 一个工人用如图14-27所示的滑轮组提起2000N的货物，所用的拉力是800N，绳子自由端被拉下4m，下列说法中正确的是　( ) A．总功是3200J，机械效率是40％ B．有用功是8000J，机械效率是40％ C．有用功是3200J，机械效率是62.5％ D．总功是3200J，机械效率是62.5％ 例2 某人用如图14-28所示的滑轮组（不计摩擦力）提升某一重物，