如何提高機(jī)械效率 預(yù)覽與測試 1 ? 有用功、額外功、總功的含義是什么,以及它們之間的關(guān)系。 活動(dòng) 1 分析有用功和額外功 (a) 使用滑輪組提升重物。 有用功:為克服重物重力所做的功。 即: W has = G·h 1. 什么是有用功和額外功? GF 額外功(未用功):克服動(dòng)滑輪和繩索重力所做的功,以及克服摩擦力所做的功。 (b) 使用挖掘機(jī)移動(dòng)土壤所做的有用功:克服土壤重力所做的功。 即:W有=G·h。 額外功(無用功):克服抓斗和機(jī)械臂重力所做的功,以及克服摩擦力所做的功。 通過提水所做的工作來達(dá)到我們的目的; 對我們無用但又必須做的工作; 有用工作和額外工作的總和。 案例目的 有用功、額外功、總功 1. 用水桶從井里提水 2. 當(dāng)水桶落入井中時(shí)撿起水桶 3. 用書包背書上樓 分析有用功,以下情況下的額外工作和總工作。 不考慮繩索重量和摩擦力。 桶背書G水hG桶hG書hG桶hG水h(G包+G人)h==W合計(jì)+=W合計(jì)+=W合計(jì)+1、有用功(W有用):2、額外功(W額外) ): 3、總功():分析使用機(jī)械做功時(shí)的有用功、額外功、總功。 機(jī)械動(dòng)力F鉤碼沙F木箱F木塊用途W(wǎng)有用W總W額外鉤碼升降沙升降木箱拉木塊G碼h G沙h G箱hf S木Fs Fs FL Fs原因克服重量杠桿和摩擦力克服了動(dòng)滑輪的重量,筒體的重量和摩擦力克服了摩擦力fL克服了繩索和軸之間的摩擦力。 從表中,你看出W 有用值和W 總值的計(jì)算規(guī)則是什么嗎? 預(yù)習(xí)與測試2 ? 了解機(jī)械效率,能夠利用機(jī)械效率進(jìn)行簡單的計(jì)算斜面如何提高機(jī)械效率,能夠計(jì)算出滑輪組的機(jī)械效率。
? 知道實(shí)際機(jī)械效率總是小于1,并知道提高機(jī)械效率的方法和意義。 人們在使用機(jī)械時(shí),總是希望能量利用率更大,即有用功占總功的比例更大。 A、B 的有用功和額外功 2.什么是機(jī)械效率? 如果我把這個(gè)比率稱為機(jī)械效率,那么機(jī)械效率等于多少? 表達(dá)式:機(jī)械效率=有用功與總功 機(jī)械效率:有用功與總功的比值 ●理解:a:eta一般用百分比表示; b:eta小于100%; c:eta沒有單位。 ? 思考:機(jī)械效率的單位是什么? ? 答案:機(jī)械效率是一個(gè)比率斜面如何提高機(jī)械效率,沒有單位。 答:機(jī)械效率是一個(gè)比率,沒有單位。 機(jī)械效率可以等于1嗎? 答案:不會(huì)。因?yàn)槭褂脵C(jī)械總是有額外的好處。 答:不會(huì)。因?yàn)槭褂脵C(jī)械時(shí)總是有額外的工作,所以機(jī)械效率低意味著機(jī)械做的工作少,對嗎? 答案:沒有。 答案:沒有。請說明。 這說明有用功在總功中所占的比例很小。 活動(dòng) 2 計(jì)算滑輪組的機(jī)械效率 FG 乘以物體重量 (G) (N) 輪子重量 (G) (N) 張力 (F) (N) 張力通過距離 (s) (m) 提升高度重量(h)(m) 機(jī)械效率(η) 1 2 12 4 1 例1:動(dòng)滑輪用50N的拉力提升80N的重物,使重物提升2米。 (1) 拉力做功是多少? (2)如果直接用手提起來,需要做多少功? W 便攜式 = Gh = 80N × 2m = 160J W 拉力 = Fs = 50N × 4m = 200J 機(jī)械效率如何? F繩自由端經(jīng)過的距離 s=2h=2×2m=4m 總功 總功 有用功 有用功 解:=80% 例2:有人從坡底沿斜坡推木箱F=100N的力到2m的高度,坡度為4m長,如圖所示。
這個(gè)人做了多少工作? 2m F=解: W =F s=100N×4m=400J 答案:這個(gè)人做了 400J 的工作。 如果需要有用的工作,您需要了解什么? 假設(shè)木箱重150N,則有用功和機(jī)械效率是多少? 總功 您在本課中學(xué)到了什么: W 有用 η = W 總計(jì) % W 有用 W 總計(jì) 直接作用在物體上的功 力(人施加的力) 完成的功 W 有用 = F 物體 S 物體 W 總計(jì) = FSF 物體 S SF S SF hF pull L 您在本課中學(xué)到了什么: W 有用 η = W 總計(jì) % F 對象 S 對象 S 對象 S SF 對象 h F pull LW 有用 η = W 總計(jì) %= %= =% % W 有用 eta = W 總計(jì) % = % = F 事物 S 事物 FSfS 事物 FnS 事物 fFn = % %W 有用 η = W 總計(jì) % = % = F 事物 S 事物 FSG 事物 hFL% 您認(rèn)為在哪些方面可以改進(jìn)? 機(jī)械效率? 11、當(dāng)有用功相同時(shí),減少額外的功。 當(dāng)有用功相同時(shí),減少額外的功。 22、當(dāng)額外功相同時(shí),增加有用功。 當(dāng)額外功相同時(shí),增加有用功。 一是減輕機(jī)器自重。 另外就是減輕機(jī)器的自重。 減少摩擦的第二種方法是減少摩擦。 減少摩擦的方法是GF。 減少額外工作的方法。 一些機(jī)械效率方法: 泵:60%-80% 柴油機(jī):28%-40% 起重機(jī):40%-50% 滑輪組:50% - 于7004年發(fā)明的蒸汽機(jī)車。蒸汽機(jī)的效率通常只有6%-15%。 功率與機(jī)械效率的區(qū)別 ? 1功率是指物體在單位時(shí)間內(nèi)所做的功,即功率是表示做功速度快慢的物理量。
? 2 有用功占總功的比例稱為機(jī)械效率。 ? 3 功率和機(jī)械效率描述了機(jī)械的兩種不同特性,兩者之間沒有必然聯(lián)系。 有用的工作:具有實(shí)用價(jià)值的工作。 總功:機(jī)器通電所做的功。 額外工作:對人們沒有實(shí)用價(jià)值但又不得不做的工作。 定義:有用功與總功的比值。 1. 3. 做功 2. 、機(jī)械效率(η)公式: η = W 有用 W 總 W 有用 W 有用 + W 額外
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