初中物理机械效率复习.ppt

机械效率 课前热身 1 做功的两个必备因素是 2 某建筑工地上 起重机将1000N的重物竖直向上匀速提升10m后 又将重物水平移动了5m 在整个过程中 当物体向上运动时 拉力做功 J 当在水平方向移动时 拉力做功 J 3 重力为100N的物体 受到50N的水平拉力 在水平面上匀速前进5m 则重力做功为 J 拉力做功为 J 作用在物体上的力 0 物体在力的 方向上通过一段距离 104 0 250 课前热身 4 如图6 2 1所示 把一个物体G在10s内匀速向上拉起0 5m 弹簧测力计的示数为24N 若不计滑轮重力和摩擦 g 10N kg 则物体的质量是 kg 拉力F所做的功为 J 拉力F的功率为 W 4 8 24 2 4 图6 2 1 课前热身 5 如图6 2 2所示 一个工人用此滑轮组在10s内将重600N的物体匀速提高了5m 则该工人作用在绳子自由端的拉力F N 他拉绳子的速度是 m s 拉力F所做的功为 J 拉力F的功率为 W 300 1 300 3000 图6 2 2 机械效率 沙子重100N桶重20N体重400N口袋重5N动滑轮重10N 把重为100N的沙子运上三楼 图中三种方法中哪一种办法最好 有关机械的三种功 1 有用功 W有用 对人们有用 人们必须做的功叫有用功 2 额外功 W额 对人们没用 但又不得不做的功叫额外功 3 总功 W总 有用功和额外功的总和叫总功 如何提高机械效率 减小机械自重 例如 动滑轮太重 使得滑轮组机械效率很低 换用较轻滑轮就可提高其机械效率 减小机械间的摩擦力 增大物体的重量 即在额外功不变的情况下增大有用功 我们总希望 有用功占总功中的份额越大越好 例题 用一个动滑轮 将200N的物体匀速提升2m高 拉力F为120N 此动滑轮的机械效率是多少 巩固练习 用图所示的滑轮组将 牛的物体匀速提高 米 所用的拉力是 牛 求 绳子自由端移动的距离 有用功是多少 拉力所做的总功是多少 滑轮组的机械效率是多少 巩固练习 关于机械效率 以下说法正确的是 D 省力越多的机械 机械效率越高 C 做功越多的机械 机械效率越高 B 单位时间里做功越多的机械 机械效率越高 A 机械效率总小于 为了提高滑轮组的机械效率 以下做法中正确的是 A 以较快的速度匀速提升重物 B 以较慢的速度匀速提升重物 C 增加承担物重的绳子股数 D 把滑轮做得更轻巧 减小滑轮在转动过程中的摩擦 随堂演练 6 用一个动滑轮把重100N的砖块提到9m高的脚手架上 所用拉力为60N 所用时间为20s 那么有用功为 J 总功率为 W 此装置的机械效率为 7 如图6 2 3所示 重为500N的物体与地面间的摩擦力是150N 为了使物体匀速移动 必须在绳端施加60N的水平拉力 则滑轮组的机械效率为 若物体移动速度为0 2m s 则1min内拉力所做的功为 J 83 3 2160 900 54 83 3 图6 2 3 随堂演练 8 下列情况下 有力对物体做功的是 A 用力推车 车不动B 一只苹果从树上落下来C 举重运动员举着杠铃沿水平方向走了1mD 小车在光滑的水平面上匀速运动9 关于功率的说法中正确的是 A 做功越多 功率越大B 功率大的机器做功时间一定短C 功率大的机器做功一定快D 功率大的机器机械效率一定高 C B 随堂演练 10 下列关于机械效率的说法中正确的是 A 做功多的机械 机械效率一定高B 单位时间内所做的功越多 机械效率越高C 使用任何机械的目的都是为了省功D 使用任何机械 它的机械效率总小于111 在测定滑轮组机械效率的实验中 用到的测量工具有 和 需要测的物理量有 要求写出名称的符号 测量原理是 D 刻度尺 弹簧测力计 F S G h 100 或 100 典型例题解析 例1 在下列情况中 外力做功的是 A 用力把重物向上举起来B 用力提一桶水在水平方向运动1mC 用力推一辆小车 小车静止不动D 用120N的力将足球踢到25m的远处 A 典型例题解析 例2 如图6 2 4所示 轻质木板OB绕O点转动 OB长1m 细线AB能承受的最大拉力为60N 在C点放一重为50N的物体M OC长10cm 此时木板在水平位置静止平衡状态 现在物体M上加一水平向右的拉力F F 10N 恰好使物体M在木板上匀速运动 经过5s后 细线裂断 求 物体M受到的滑动摩擦力 细线断裂时 拉力F做的功和功率 图6 2 4 答案 10N 5J 1W 典型例题解析 例3 如图6 2 5所示 用该滑轮组提起重为320N的物体时 绳子自由端的拉力F 200N 不计绳重和一切摩擦 该滑轮组的机械效率为多少 若被提的重物改为G 420N 5s内将重物提升2m 则绳端拉力做了多少功 功率为多大 机械效率是否变化 如变化 则机械效率为多大 图6 2 5 答案 80 1000J 200W 变大 84 典型例题解析 例4 如图6 2 6所示 木块重200N 前进过程中所受的摩擦力为40N 求 不考虑滑轮的自重和摩擦 木块匀速前进2m时拉力F做了多少功 如果这个装置的机械效率是80 拉力F的大小等于多少 图6 2 6 答案 80J 25N 典型例题解析 例5 用 一定二动 的滑轮组来提升重物G 如图6 2 7所示 不计拉线质量及滑轮转动摩擦的影响 每个滑轮的质量相等 所提升的重物G是边长为2dm的正方体大理石块 当拉力F为60N时 石块恰能被匀速提升 求 匀速提升大理石块时 滑轮组的机械效率多大 当绳子自由端拉力为40N时 大理石块对地面的压强是多大 石 2 5 103kg m3 g 10N kg 图6 2 7 答案 83 3 2 103Pa 方法小结 物体受到力的作用 在力的方向上通过了一段距离 这个力才对物体做了功 若力的方向与距离相反 就说物体克服阻力做功 功的定义公式为W F s 运用公式时应注意 力和力的方向上通过的距离要相互对应 不能用这个力去乘以物体在别的力作用下通过的距离 力的大小和方向必须恒定 如果变化 则无法通过此公式来计算功的大小 功率可以表示物体做功的快慢 其公式是P 运用这一公式计算时必须注意功和做功时间的对应性 机械效率是指机械对物体所做的有用功与总功的比值 其公式为 运用此公式计算时关键是确定有用功 额外功和总功的大小 机械效率 越大 有用功在总功中所占的份额越多 说明机械的性质越好 机械效率 无单位而且 1 当有用功一定时 额外功越小 越大 当额外功一定时 有用功越大 越大 功 功率和机械效率常会与简单的运动 简单机械 压强等知识相联系 目的是主要考查学生的综合分析能力 课时训练 1 举重运动员把重1 5 103N的杠铃举高1 8m 在这个过程中他做功 J 然后 他又举着杠铃水平向前移动1m 在这个过程中 他又做功 J 2 一辆汽车满载时总重G 8 104N 在F 8200N的牵引力作用下上坡 已知汽车沿斜坡前进s 500m时 竖直方向升高h 10m 则牵引力F对汽车做的功是 J 重力对汽车做的功是 J 3 某人用F 100N的水平力将一质量为30kg的物体沿水平方向推动了2m 接着又把它匀速举高1m 这人对物体共做了 J的功 g 10N kg 0 2 7 103 4 1 106 8 105 500 课时训练 4 功率是表示 的物理量 甲 乙两台机器做相同的功所需的时间之比为3 2 则甲 乙两机器的功率之比为 5 一台拖拉机 功率为20kW 它以7 2km h的速度匀速前进0 5h 做功 J 它受到的阻力为 N 2 3 做功快慢 10000 3 6 107 课时训练 6 如图6 2 8所示 用一轻质杠杆AB提升重为200N的物体G 支点O处的摩擦不计 BO 2OA 重物被举高0 2m 则动力作用点竖直下降的距离是 m 动力做功是 J 动力是 N 图6 2 8 0 4 40 100 课时训练 7 某机械的效率为75 已知所做的有用功是600J 则总功是 J 额外功是 J 8 如图6 2 9所示 用滑轮组匀速提升一重为100N的重物 所用的拉力F大小为60N 如果物体上升1m 则W总 J W有用 J 如果不计任何摩擦 则动滑轮的重G动 N 800 200 图6 2 9 120 100 83 3 20 课时训练 9 某机械的功率是750W 表示该机械 A 每秒做功750J sB 能做750J的功C 1s的功率是750WD 1s内做750J的功10 有甲 乙两台机器 甲机器的机械效率是90 乙机器的机械效率是80 那么下列说法中正确的是 A 甲机器一定比乙机器省力B 甲机器的功率一定比乙机器大C 甲机器的有用功一定比乙机器多D 以上说法都不对11 用机械效率为90 的滑轮组提起270N的重物 加在绳子自由端的拉力为100N 则滑轮组上承受拉力的绳子股数应为 A 2股B 3股C 4股D 5股 D D B 课时训练 12 提高滑轮组的机械效率 下列措施正确的是 A 多用几个动滑轮 减小拉力B 增加钩码个数 增大拉力C 减小提升的高度 减小做功D 上述措施都可行13 如图6 2 10所示 用水平力F拉物体A在光滑水平面上沿直线移动S 做功W1 用同样的力F拉物体B在粗糙水平面上沿直线移动S 做功W2 则 A W1 W2B W1 W2C W1 W2D 条件不定 无法比较 B A 图6 2 10 课时训练 14 甲 乙两人同时爬上一座山顶 甲的体重小于乙的体重 若使用时间相等 且两人所做的功分别为W1W2P1P2则 A W1 W2P1 P2B W1 W2P1 P2C W1 W2P1 P2D W1 W2P1 P2 B 15 再重为4N的动滑轮下面挂一个重16N的物体 提升物体时摩擦力不计 它的机械效率为 A 25 B 50 C 80 D 100 C 16 甲 乙两台机械的机械效率分别是80 和60 现分别使用这两台机械做相同的有用功 那么使用这两台机械所做的总功的比是 A 1 1B 4 3C 3 4D 无法断定 B 17 下列说法中正确的是 A 使用机械的目的都是为了提高机械B 功的原理只适用于理想机械C 使用机械的目的都是为了省力D 任何机械的机械效率都小于1 D 课时训练 15 在 测滑轮组机械效率 的实验中 用同一滑轮组进行两次实验 得到如下数据 见表格 所用滑轮组中动滑轮 定滑轮的个数最少分别为 和 第1次 第2次实验的机械效率的大小分别是 1 2 两次实验机械效率不同的原因是 操作中应注意 弹簧测力计应沿竖直向上方向拉着绳子使钩码做 运动 1 1 65 3 72 额外功基本相同 有用功却不同 匀速直线 课时训练 16 如图6 2 11所示 用滑轮组在20s内把重600N的物体匀速提高2m的过程中 拉力F做功为1440J 求 滑轮组的有用功及机械效率 拉力F的大小及拉力F的效率 答案 1200J 83 3 240N 72W 图6 2 11 陕西中考真题聚焦 13 陕西2013年3分 图示的起重机将重为6 l03的货物匀速提升10m 它的电动机做功1 25 105 起重机匀速提升货物做的有用功为 机械效率为 对于实际机械 机械效率总小于100 的原因是 6 104 42 机械不可避免要做额外功 或有用功总小于总功等 陕西中考真题聚焦 27 陕西2011年4分 如图所示 用平行于斜面 大小为1 25N的拉力F 将重为1 8N的物体从斜面底端匀速拉至顶端 则有用功是J 机械效率是 解析 用平行于斜面 大小为1 25N的拉力F 将重为1 8N的物体从斜面底端匀速拉至顶端 总功W总 Fs 1 25N 0 4m 0 5J 有用功W有 Gh 1 8N 0 2m 0 36J 机械效率是 100 72 0 36 72 陕西中考真题聚焦 32 陕西2