江苏省大丰市万盈二中九年级物理上册 第11章 简单机械和功 第五节 机械效率全解 苏科版.doc

第五节 机械效率题型归结 本节重点介绍了简单机械的机械效率的求法，如何测一些机械的机械效率。主要题型有对机械效率概念理解的选择题（题1，2，3，6）；机械效率求解的填空题（题4，5，7，8）和计算题（题10）；测滑轮组的机械效率的实验题（题9）等。例1 a 下列关于机械效率的说法中，正确的是（ ） a机械做的有用功越多，机械效率越高b机械效率越高，越省力c机械做的有用功占总功的比例越大，机械效率越高d机械的功率越大，机械效率越高命题意图 对机械效率概念的理解，区分功率与机械效率。思路点拨 机械效率是表示机械性能的物理量，机械效率的定义式为，显然机械的机械效率由总功和有用功共同决定，机械做的有用功越多，如果机械做的总功越多，机械效率也不一定高，选项a错误。机械效率是表示有用功和总功的比例关系，并不表示省力情况，机械效率大的机械也可能费力，机械效率小的机械也可能省力，如使用定滑轮与使用滑轮组，前者的机械效率显然比滑轮组的机械效率大，但是并不省力，而滑轮组的机械效率比定滑轮小，但是省力，选项b错误。根据机械效率的定义，显然机械做的有用功占总功的比例越大，该机械的机械效率一定越高，选项c正确。机械功率与机械效率是表示不同物理性质的物理量，它们之间没有任何关系。全解：c误区分析 功率和机械效率之间无任何联系，并且机械效率的高低与省力和费力无关。变形 a 甲的机械效率比乙的机械效率高，这表明 ( )a甲的有用功比乙的有用功大 b甲的总功比乙的总功小c做相同的总功，甲的有用功比乙的有用功小d做相同的总功，甲的有用功比乙的有用功大点拨：机械效率是指有用功与总功的比值，功率越大，比值越大。全解：回味：要注意控制变量，有用功在总功中占的百分比越大，机械效率越高。 例2 b 某人用了250n的力，将挂在动滑轮上重为400n的物体匀速提高10m，用了80s，那么（ ）a此滑轮的机械效率为25 b此过程中拉力做的总功为4000jc此过程中有用功功率为50w d物体上升过程中机械能总量不变命题意图 对有用功、额外功和总功的理解。思路点拨 有用功一般是克服物体的重力做功，总功为拉力做的功，有用功率是用有用功与时间的比值。全程精解 w有用=gh=400n10m=4000j w总=fs=250n10m2=5000j所以选c误区分析 有用功率是用有用功除以时间。变形 b 如图所示，用f为50牛的拉力恰能匀速提起重为80n的物体，那么滑轮组的机械效率为（ ）a、20% b、80% c、64% d、36%点拨：根据=（w有用/w总）100和s=nh两个公式计算全解：回味：本题还可以利用。考点链接 本节考查较多的是对机械效率概念的辨析（题1，5，6），不同机械的机械效率的求法（题2，3，4，7，8，10）及探究滑轮组的机械效率（题9）。f甲gf乙g甲乙3（05宿迁）如图（不计绳重与摩擦，且动滑轮重g动小于物重g），用它们分别将重相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，所用的拉力分别为f甲、f乙，它们的机械效率分别为甲、乙。则下列关系正确的是：af甲f乙 bf甲f乙c甲乙d甲 =乙思路点拨：这两个滑轮分别是定滑轮和动滑轮，定滑轮不能省力，动滑轮可以省一半的力。所以f甲大于f乙。在两种情况下的有用功是相同的，甲的额外功是克服摩擦做的功，乙的额外功还有动滑轮的重力，所以甲的机械效率大于乙的机械效率。全程精解：b误区分析：分析物体的机械效率，在有用功一定时，额外功越大的，机械效率越低，不能记反。4（05泰州）如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为220n的泥桶，动滑轮重为20n，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。若工人在5s内将绳子匀速向上拉6m，则泥桶上升_m，手拉绳子的力为_n，拉力的功率为_w，滑轮组的机械效率为_.思路点拨：这个滑轮组的动滑轮上三股绳子，n=3。绳子移动距离为6m，则物体上升了2m的高度。手拉绳子的力可以用f=（g物+g动）/3求解。拉力的功率可以利用p=w/t。全程精解：h=s/3=2m f=(g动+g物)/3=（20n+220n）/3=80np=w/t=fs/t=80n6m/5s=96w误区分析 这是对机械效率的考查。动滑轮上绳子的股数不能数错。训练题组5 a 一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占25，废气带走的能量占30，摩擦等机械损耗占10，则它的机械效率为 。35 说明 用100减去各种因素损耗的能量所占比例，就是有用的那部分能量占总能量的比例，也就是机械效率。6a 用动滑轮提升重物时，做了300j的有用功，若动滑轮的机械效率为75%，则额外功等于（ ）a75j b100j c225j d300j点拨：根据得 动滑轮的额外功为w额=w总w有用=400j300j=100j全解：b回味：本题考查机械效率的概念，会使用机械效率的定义式计算滑轮组的机械效率，额外功的概念，会使用总功和额外功的关系式计算简单机械的额外功。7a 一台起重机将重5000n的货物提高2m，如果额外功是2500j，则起重机做的有用功是_j，该起重机的机械效率是_。点拨：根据机械效率的公式，只要知道有用功、额外功、总功和机械效率中任意两个都可以求出另外两个。全解：w有用=gh=5000n2m=10 000j w总=w有用+w额外=12 500j8a 用动力臂是阻力臂的2倍的杠杆将重400n的货物抬高20cm，手向下压杠杆的力是250n，这根杠杆的机械效率是_。点拨：杠杆中的机械效率可以利用克服阻力做的功与动力做功的比值。全解：80%9b 在“测定滑轮组机械效率”实验中， （1）如图所示的实验装置中，应注意使弹簧测力计_拉动， （2）若每个钩码重1n，钩码从a提升到b。某同学观察实验，记录测量数据a、b、c、d四项填入下表中，并根据有关公式计算出e、f、g三项填入表中。发现测出的机械效率是错误的。分析a、b、c、d四个测量数据，肯定错误的是_，简述你做出判断的根据是_。 （3）若用此滑轮组提升更多的钩码，机械效率将_。（选填：“变大”或“变小”或“不变”或“无法确定”） 点拨：测滑轮组机械效率时要注意实验过程中竖直匀速拉动，并且任何机械的机械效率不可能大于100%。全解：（1）竖直匀速 （2）机械效率 因为滑轮组的机械效率不可能超过100%。（3）变大点拨：滑轮组的机械效率与被提升的物体重力、动滑轮组的重力和摩擦等因素有关。10c 如图，每个滑轮的重为225n，重物g的重量为1275n绳索重及摩擦均不计。则：（1）人在匀速提起重物时所用拉力为多大?（2）重物被匀速提起lm的过程中，人所做的总功为多少?（3）此时，该滑轮组的机械效率为多大? （4）如果提升一物体时，所需的拉力为700n，则被提升的物体重是多少？点拨：滑轮组的拉力可以利用f=（g物+g动）/3；做的总功是克服物体的重力和动滑轮的重力做功；滑轮组的机械效率可以利用；如果提升物体时所需的拉力发生改变，则被提升物体也发生改变，机械效率也会变化。误解：（1）（2）w总=（g物+g动）h=（1275n+225n）1m=15