八年级物理下册 第十二章 简单机械 第3节 机械效率课件 （新版）新人教版.ppt

尖子生学案 人教版物理八年级下册 第十二章简单机械 第3节机械效率 功率和机械效率的辨析 易错点 功率和机械效率都是机械本身的重要参数 但它们表示的是完全不同的两个方面 一个是做功快慢 一个是有用功在总功中所占的比值 它们是毫不相干的两个物理量 d 解析 功率大的机械 机械效率不一定高 机械效率高的机械 功率也不一定大 所以a c错 做功越多的机械 有用功与总功的比值不一定大 机械效率不一定高 所以b错 做功越快 功率一定越大 因为功率是表示做功快慢的物理量 所以d正确 故正确答案为d 1 关于功 功率 机械效率说法正确的是 a 功率越大 做功越快 机械效率越大b 做功越少 功率越小 机械效率越小c 功率越大 反映做功越快 与机械效率无关d 机械效率越大 表明它做的功越多 c 提示 机械效率反映的是有用功在总功中所占的比例 机械效率大 仅代表有用功在总功中所占的比例大 不代表做的功多 也不代表做功快 因此a b d三项都是错误的 做功快慢是用功率表示的 功率大 表示做功快 这与机械效率无关 c项正确 滑轮 组 水平使用时的机械效率计算 规律方法 c 水平使用滑轮或滑轮组时 目的是沿水平方向拉动物体 需要克服物体与水平面间的摩擦力做功 克服摩擦力f做的功为有用功 拉力f做的功为总功 这时滑轮组的机械效率常可以表示为 解析 本题中使用滑轮组水平拉动物体 拉力f所做的功为总功 克服物体摩擦力所做的功为有用功 从图可知 由2段绳子与动滑轮相连 则s 2s物 则该滑轮组的机械效率可以表示为 又a处绳子的拉力与物体与地面之间的摩擦力是一对平衡力 即fa f 所以 故正确答案为c 2 科学家最新揭秘 明代工人在建造故宫时 利用道路冰面洒热水充当润滑剂来实现巨石的滚运 在洒热水的冰面上 只需要2 4 104n的水平力就可以拉着一块质量约百吨的巨石匀速运动 巨石受到的摩擦力约为n 若使用如图所示的滑轮来拉动相同情形下的同一块巨石 拉力f为2 104n时 滑轮的机械效率是 60 2 4 104 提示 巨石做匀速运动 所以巨石受到的拉力等于它受到的摩擦力 f 2 4 104n 由题图可知 绳子股数为n 2 所以拉力移动的距离s 2s 解析 1 斜面是常常使用的一种省力的简单机械 2 由速度计算公式为v 变形后得 t 15s 3 因为斜面与水平地面成30 角 斜面长度为s 15m 故斜面的高度为h s 15m 7 5m 所做有用功为 w有 gh 1 105n 7 5m 7 5 105j 由功率的公式p 变形后得 所做总功为 w总 pt 6 104w 15s 9 105j 斜面的机械效率为 答案 1 省力 2 15s 3 83 3 3 如图所示 斜面长1m 高0 4m 用大小为5n沿斜面向上的拉力f 将重10n的铁块从底端匀速拉到顶端 斜面的机械效率为 80 提示 沿斜面向上拉铁块的过程中 所做的有用功w有 gh 克服摩擦力所做的功是额外功w额 fl 总功w总 fl 则斜面的机械效率 例1 实际应用题 晓敏在观看杂技表演 有一项跳板节目引起了她的注意 如图12 72所示 两名质量为60kg的男演员同时从3m高处自由下落到跳板的一端 站立于跳板另一端的一名质量为45kg的女演员被向上弹起4m高 晓敏利用所学的知识粗略地计算出跳板的机械效率为 a 90 b 75 c 50 d 45 c 解析 两名男演员做的总功 w总 2g1h1 2m1gh1 2 60kg 9 8n kg 3m 3528j 对女演员做的有用功 w有 g2h2 m2gh2 45kg 9 8n kg 4m 1764j 跳板的机械效率为 故正确答案为c 例2 实际应用题 为模拟盘山公路 现将连接了重1n小球的细线穿入一根长1m的细管 如图12 73所示 将细管从竖直放置的圆柱体底部a点开始斜向上缠绕5圈后 恰好绕至顶部b点 相邻细管间的高度均为12cm 在b点处通过细线用0 8n的拉力 与管的轴线平行 将管口的小球从a点匀速拉至b点 则缠绕在圆柱体上的细管 模拟的盘山公路 的机械效率为 a 83 3 b 80 c 75 d 60 c 解析 细管缠绕在圆柱体上后相当于一个斜面 a点到b点的高度h 5 0 12m 0 6m 拉小球上升时 有用功 w有 gh 1n 0 6m 0 6j 总功 w总 fs 0 8n 1m 0 8j 所以缠绕在圆柱体上的细管的机械效率 故正确答案为c 例3 学科内综合题 2015 泰安中考 分别用如图12 74所示的甲 乙两个滑轮组 在5s内将重为100n的物体g匀速提升2m 每个滑轮的重均为10n 不计绳重及摩擦 此过程中 a f甲小于f乙b 甲的机械效率小于乙的机械效率c f甲做的功大于f乙做的功d f甲做功的功率等于f乙做功的功率 解析 在不计绳重和摩擦的情况下 使用甲 乙两个滑轮组把同一重物提升相同的高度 做的有用功相同 克服动滑轮重做的额外功相同 则总功相同 机械效率相同 b项错误 总功相同 也就是拉力做的功相同 因为时间相同 所以拉力做功功率也相同 故c项错误 d项正确 甲图中2段绳子承担物体和动滑轮的总重 所用拉力较大 故a项错误 故正确答案为d d 例4 综合计算题 2015 枣庄中考 一体重为600n 双脚与地面接触面积为0 05m2的工人 用如图12 75所示的滑轮组将重为800n的物体匀速提高了0 5m 此时该滑轮组的机械效率为80 求 不计绳重及摩擦 1 在匀速提升物体的过程中 工人对绳子的拉力为多大 2 在匀速提升物体的过程中 工人对地面的压强为多大 3 使用该滑轮组 这个工人最多能提起多重的物体 解 1 由图可知 n 2 s 2h 2 0 5m 1m 当匀速提升g 800n的重物时 w有 gh 800n 0 5m 400j 已知 80 根据 拉力做功 根据公式w fs 拉力为 2 地面受到的压力 f压 g人 f 600n 500n 100n s 0 05m2 工人对地面的压强 3 根据公式f g g动 动滑轮重力g动 nf g 2 500n 800n 200n 人的最大拉力f大 g人 600n 提升物体的最大重力g大 nf大 g动 2 600n 200n 1000n 解题归纳 在已知滑轮组的机械效率情况下 可以根据公式计算总功 再根据计算拉力 组合机械的机械效率 例5 2015 潍坊中考 建筑工人要向楼上运送货物 为了省力 他在一个斜面上安装了一个滑轮组 做成如图12 76所示的机械装置 斜面的倾角为30 且固定在水平面上 工人用400n的力拉绳子 重为500n的货物沿斜面匀速向上运动6m所用时间为20s 求此过程中 1 货物沿斜面匀速运动的速度大小 2 工人提升货物做的有用功