第十二章 第3节 机械效率.docVIP

第十二章 第3节机械效率一导疑情境导入，提出疑问在使用简单机械提升或移动物体时，我们要对机械做功，机械又要对物体做功，那么我们对机械做功和机械对物体做功相等吗？学习目标1、知道有用功、额外功、总功的含义，知道它们之间的关系；2、理解机械效率的概念，会计算机械效率。二引探自主学习，探究问题（一）研究使用动滑轮是否省功1、如图甲，用弹簧测力计将钩码缓慢地提升一定的高度，测出拉力的大小和物体上升的高度，并计算出拉力所做的功。2、如图乙，用弹簧测力计并借助一个动滑轮将同样的钩码 地提升 的高度，测出 和 ，并计算出拉力做的功。3、得出结论：使用机械做比直接提升物体 。 推理：使用任何机械都 。（二）有用功、额外功、总功1、在上面的实验中，无论是否使用滑轮，钩码都被提升了，这部分功是 ，叫做有用功，用W有 表示；2、在使用动滑轮提升重物时，我们还不得不克服 以及 等因素的影响而多做一些功，这部分功叫做额外功，用W额表示；3、 和 之和是总共做的功，叫做总功，用记作W总，总功、有用功和额外功的关系为： 。（三）机械效率1、定义：物理学中，将 与 的比值叫机械效率。用表示。2、表达式： 3、说明：机械效率无单位，用 表示，机械效率总是小于 。（四）实验：测量滑轮组的机械效率提出问题：滑轮组的机械效率和哪些因素有关？猜想与假设：1、 实验原理：2、 实验器材：铁架台，滑轮组，细线，钩码，弹簧测力计，直尺。3、 实验步骤：（1）用 测量钩码的重力G并填入表格。（2）按照图示安装滑轮组，分别记下 和 的位置。（3） 拉动弹簧测力计，使钩码升高，读出 的值，用刻度尺量出钩码上升的 和弹簧测力计移动的 ，将这三个量填入表格。（4）算出有用功W有、总功W总、机械效率并填入表格。（5）改变钩码的数量和使用不同重力的动滑轮（分组），重复上面的实验。4、分析数据，得出结论：（1）动滑轮重一定时，被提升的物重 ，机械效率就 。（2）物重一定时，动滑轮重 ，机械效率就 。三释疑主动展示，阐释疑点例1 起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3m，而它的电动机所做的功是3.4104J，起重机的机械效率是多少？g取10N/kg。四启思归纳总结，提炼方法功率和机械效率的区别：机械效率是指 ,即利用机械时所做总功中有用功所占的比例；功率是指 。功率和机械效率没有必然联系,功率大的机械,机械效率 高；机械效率高的机械,功率也 大。五、精练课后训练，提升能力1、下列说法正确的是（ ）A、越省力的机械，机械效率越高B、越费力的机械，机械效率越高C、做的有用功越多，机械效率越高D、有用功一定时，额外功越少，机械效率越高2、如图所示的滑轮组，在拉力F的作用下使物体升高了2m，拉力F所做的功为800J,滑轮组的机械效率为70%，则物体受到的重力是（）A、280NB、28NC、160ND、16N 3、甲、乙两种机械的机械效率分别是80%和65%，则下列说法正确是A、使用甲机械省力B、使用甲机械做功快C、在相同的时间内，使用甲机械完成的功多D、乙机械的额外功在总功中占的比例大4、甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们分别把相同等量的物体匀速提升相同的高度，两者相比，甲升降机（）A、做的总功较少B、做的总功校多C、提升重物的有用功较少D、提升重物做的有用功较多5、用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N的物体匀速提升1m，不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效率为60%。则下列选项错误的是（）A、拉力大小一定是125NB、有用功一定是150JC、总功一定是250JD、动滑轮重一定是100N6、如图是由相同的滑轮组装的滑轮组，甲、乙两人分别用两装置在相等时间内将等量相等的重物匀速提升相同的高度，空气阴力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计，下列说法正确的是（）A、甲的拉力是乙的拉力的3倍B、乙拉绳子的速度是甲拉绳子速度大小的2倍C、甲拉力的功率大于乙拉力的功率D、如果考虑滑轮质量，甲图装置的机械效率比乙图的小 7、用一个机械效率为70%的滑轮组，将一重为2240N的货物提起，所用的拉力为800N，则滑轮组的组合至少由几个定滑轮和几个动滑轮组成（ ）A、1个定滑轮，1个动滑轮B、1个定滑轮，2个动滑轮C、2个定滑轮，1个动滑轮D、2个定滑轮，2个动滑轮8、某同学用水桶从井中打水，他对桶所做的功叫，对水所做的功叫。若他不小心把桶掉进井里，他在捞桶时桶里带起了一些水，此时他对桶所做的功叫，对水所做的功叫。9、小明为了完成一项任务，他做的有用功为240J，他做的总功为300J，那么他做的额外功为。10、某机械做功时的机械效率为70%，它表示的物理意义是。若有用功为210J，那么总功为J，额外功为 J。11、图示的起重机将重为6103N的货物匀速提升10m，它的电动机做功1.25105J，起重机匀速提升货物做的有用功为J，机械效率为 。对于实际机械，机械效率小于100%的原因是。12、如图所示，在“测滑轮组机械效率”实验中，若物体重6N（1）实验时沿 方向拉绳子自由端最省力，且应拉动弹簧测力计。若物体上升高度为10cm，此时弹簧测力计的示数如图中所示，则滑轮组的机械效率是。（2）若不计摩擦仅增加物体的重量，该滑轮组的机械效率将（选填“增大”、“减小”或“不变”）13、在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如下表。次数钩码重/N钩码上升距离/cm弹簧测力计示数/N弹簧测力计上升距离/cm机械效率1 2 10 0.8 30 83.3%2 4 10 1.5 30 3 6 10 30 90.9 %（1）第2次实验中滑轮组的机械效率为 （结果保留一位小数）（2）第3次实验中，测力计的示数漏填，由图丙可知弹簧测力计示数为 N。（3）分析数据可得结论，是由同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率 （选填“高”或“低”）。（4）根据实验结论推测，使用该滑轮组再次将重8N的物体匀速提升10cm，此时滑轮组的机械效率可能为 （只填序号）A.71.6% B. 82.4% C