九年级物理上册 11.3 如何提高机械效率习题课件 （新版）粤教沪版.ppt

第十一章机械功与机械能 11 3如何提高机械效率 知识梳理 随堂检测 课堂导学 导学目标 课后作业 导学目标 导学目标1 了解有用功 额外功和总功的含义 以及它们之间的关系 2 知道机械效率 会用机械效率的公式进行简单的计算 会测算滑轮组的机械效率 3 知道机械效率总小于1 知道提高机械效率的方法和意义 核心考点 机械效率的计算 1 在物理学中 把完成某项任务时有实用价值的功 叫做 把其他无实用价值而又不得不做的功 叫做 动力对机械做的功叫做 2 在物理学中 把跟 的比值叫做机械效率 机械效率通常用表示 其计算公式为 知识梳理 有用功 额外功 有用功 总功 总功 3 测算滑轮组的机械效率需要的器材是和 需要测量的物理量是 知识梳理 刻度尺 弹簧测力计 重物g 拉力f 物体移动距离h和绳移动的距离l 课堂导学 知识点1有用功 额外功和总功1 有用功 用符号表示 2 额外功 用符号表示 3 总功 w总 且w总w有 w有用 w额外 w有用 w额外 课堂导学 例1 下列说法中正确的是 a 用水桶从井中提水的时候 对水桶做的功是有用功 b 用水桶从井中提水的时候 对水做的功是总功 c 桶不小心掉到井里 从井里把桶捞上来的时候 对桶做的功是有用功 d 桶不小心掉到井里 从井里把桶捞上来的时候 桶里带了一些水 对桶和水做的功是有用功 c 课堂导学 思路点拨 1 有用功就是人们为达到某一目的而需要做的功 额外功是指人们在做功时 并不需要做 但是为了达到目的而不得不做的功 区分有用功和额外功关键是要看目的是什么 课堂导学 变式拓展1 暖水瓶重5n 内装20n的水 小明同学从一楼打水送到二楼 暖水瓶在此过程中升高了3m 小明做的有用功是j 额外功是j 总功是j 60 15 75 课堂导学 知识点2机械效率1 机械效率 有用功跟总功的比值叫机械效率 通常用机械效率来表示有用功占总功的百分比 用 表示 其表达式为 机械效率是一个比值 能反映机械性能的好坏 机械效率越高 做功性能越好 w有 w总 100 例2 如图所示 在研究斜面机械效率时 伟华同学用160n的力将重为240n的箱子沿斜面从底部推到高为0 1m的顶端 已知斜面长为0 3m 则他所做的有用功是j 总功是j 机械效率是 24 课堂导学 48 50 思路点拨 克服物体重力所做的功为有用功 拉力所做的功为总功 机械效率等于有用功与总功的比值 变式拓展2 如图所示 大小为20n竖直向上的拉力f通过动滑轮把重30n的物体向上提升了5m 拉力f做的功是j 此滑轮的机械效率是 200 课堂导学 75 2 测算滑轮组的机械效率 测算原理 如图所示 是同学们探究 影响滑轮组机械效率因素 的实验装置 请完成以下问题 忽略摩擦及绳重 课堂导学 1 实验中用到的测量工具除刻度尺外还有什么 2 实验中应沿竖直方向拉动弹簧测力计 3 下表记录了实验中的部分数据 请算出第4次实验中的机械效率 只写出计算结果 弹簧测力计 课堂导学 匀速 4 分析1 2 3次实验数据 可知滑轮组机械效率与有关 提升的物重 课堂导学 80 课堂导学 理由 由表格数据可知 g钩1 2n g钩2 3n g钩3 4n 钩码重的关系为g钩1 g钩2 g钩3 1 80 0 2 85 7 3 88 9 机械效率的关系为 1 2 3 动滑轮重的关系为g动1 g动2 g动3 0 5n 可得到的结论为 动滑轮重一定时 滑轮组所提升的物体越重 机械效率越高 所以这样认为 例3 2017 哈尔滨 用如图所示的装置研究滑轮组机械效率 下列说法不正确的是 a 弹簧测力计通常要竖直向上匀速拉动b 测量机械效率的原理 c 机械效率与动滑轮重力的大小有关d 提高机械效率可以通过减小钩码的重力来实现 d 课堂导学 思路点拨 1 只有在匀速拉动时 弹簧测力计的示数才和拉力的大小相等 2 影响滑轮组机械效率的主要因素是被提升物体的重力及动滑轮的重力 被提升的物体越重 动滑轮重力越小 滑轮组的机械效率越高 课堂导学 变式拓展3 下列关于机械效率的说法中正确的是 a 做的有用功越多 机械效率越高b 做的总功越多 机械效率越高 c 额外功越少 机械效率越高d 因为有用功总小于总功 机械效率总小于1 d 课堂导学 随堂检测 1 甲升降机比乙升降机的机械效率高 它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度 两者相比 甲升降机 a 电动机做的总功较少b 电动机做的总功较多c 提升重物做的有用功较少d 提升重物做的有用功较多 a 随堂检测 2 下列有关功 功率 机械效率说法中正确的是 a 功率大的机械比功率小的机械做功多b 功率大的机械比功率小的机械做功快c 机械做有用功越多 机械效率越高d 做功越多机械效率越高 b 随堂检测 3 2017 黑龙江 分别使用定滑轮 动滑轮 两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组 匀速提升同一物体到同一高度处 其机械效率分别为 定 动 组 不计绳重和摩擦 设每个滑轮质量相等 则下列选项中正确的是 a 组 动 定b 动 定 组c 定 动 组d 定 组 动 a 随堂检测 4 2017 镇江 如图所示 用f 20n的拉力将重g 30n物体匀速提升2m 不计轮轴间摩擦及绳重 则动滑轮g动 n 上述过程中有用功w有 j 动滑轮的机械效率 10 60 75 随堂检测 5 在 测滑轮组机械效率 的实验中 小强按正确方法操作 如图是他实验中的情景 下表是他记录的一组数据 1 由表中数据可计算出 滑轮组对钩码做的有用功为j 人做的总功为j 0 25 0 21 随堂检测 2 对以上两个计算结果进行比较 其不合理之处是 结合测力计放大图 可知小强的错误是 3 在该次实验中 所测滑轮组的机械效率应该是 保留1位小数 有用功大于总功 弹簧测力计读数错误 92 6 随堂检测 6 2017 大庆 如图所示 在水平地面上放着物体a a与地面的接触面积为0 14m2 对地面的压强为3000pa 用滑轮组匀速提升物体a时 滑轮组的机械效率是84 不计绳重和摩擦 g 10n kg 求 随堂检测 1 物体a的质量ma和动滑轮的质量m 由可得 a对地面的压力 f压 ps 3000pa 0 14m2 420n 因为物体a在水平地面上 所以物体a的重力 ga f 420n 物体a的质量 用滑轮组匀速提升物体a时 不计绳重和摩擦 则滑轮组的机械效率 解得g轮 80n 动滑轮的质量 随堂检测 2 用此滑轮组使物体a以0 2m s的速度匀速上升 在5s的时间内 人拉力做的功是多少 用此滑轮组使物体a以0 2m s的速度匀速上升5s 则物体a上升的高度 h vt 0 2m s 5s 1m 由图可知n 2 则拉力端移动距离s 2h 2 1m 2m 不计绳重和摩擦 则绳端的拉力 人拉力做的功 w总 fs 250n 2m 500j 课后作业 1 2017 来宾 下列关于机械效率的说法正确的是 a 越省力的机械 机械效率越高b 做功越少的机械 机械效率越低c 做功越慢的机械 机械效率越低d 总功相同 有用功越大的机械 机械效率越高 d 课后作业 2 下列有关机械效率 功 功率的说法中 正确的是 a 机械效率越高 做功越快b 功率越大 做功越多c 机械效率越高 有用功占总功的比例越高d 机械效率越高 做的有用功越多 c 课后作业 3 2017 南充 将一个重为4 5n的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端 如图所示 斜面长1 2m 高0 4m 斜面对物体的摩擦力为0 3n 物体大小可忽略 则下列说法正确的是 a 沿斜面向上的拉力0 3nb 有用功0 36j 机械效率20 c 有用功1 8j 机械效率20 d 总功2 16j 机械效率83 3 d 课后作业 4 如图5所示 工人利用动滑轮在10s内将重为100n的重物 包括桶 沿竖直方向匀速向上提升了sm 若该动滑轮重10n 忽略绳与滑轮之间的摩擦 不计空气阻力 则下列说法正确的是a 提升过程中 绳的拉力f做了500j的功b 提升过程中 绳的拉力f做了550j的功c 提升过程中 绳的拉力f做功的功率是50wd 该滑轮装置的机械效率是100 b 课后作业 5 2017 通辽 某实验小组分别用如图所示的甲乙两个滑轮组 每个滑轮重相同 匀速提起相同的重物 所用的拉力分别为f1和f2 机械效率分别为 1和 2 不计绳重及摩擦 下列说法正确的是 a f1 f2 1 2b f1 f2 1 2c f1 f2 1 2d f1 f2 1 2 a 课后作业 二 填空题6 一台起重机将重n的货物匀速提高了4m 起重机做的有用功是j 若起重机的机械效率是80 起重机所做的额外功是j 2 0 105 5 104 课后作业 7 用如图所示的滑轮组 将重为16n的物体以0 2m s的速度匀速提升 滑轮组的机械效率为80 若不计绳重及摩擦 拉力f为n 拉力的功率为w 动滑轮的重力为n 10 4 4 课后作业 8 2017 无锡 如图所示 用动滑轮匀速提起重3n的物体 拉力f为2n 物体在10s内上升1m 在此过程中 动滑轮的机械效率为 拉力f的功率为w 若要提高动滑轮提升物体的效率 可以采取的措施是 75 0 4 增加提升的物重 减小动滑轮的重力 减小动滑轮与绳子之间的摩擦力 课后作业 9 用滑轮组将一个重为5n的物体匀速提升10cm 由图9可知 绳端受到的拉力f为n 绳端移动的距离s为cm 滑轮组的机械效率 为 2 30 83 33 课后作业 10 小明用一个动滑轮将重600n的货物匀速提高2m 如果不计动滑轮重及摩擦 小明所用的拉力大小是n 实际上小明所用的拉力是375n 则机械效率是 300 80 课后作业 11 小强利用如下图所示的滑轮组去拉物体 使重为2000n的物体a在3s内沿水平方向匀速移动了6m 若a所受地面的摩擦力 600n 小强所用拉力f 250n 则拉力f的功率为w 该装置的机械效率是 1500 80 课后作业 12 2017 烟台 往车上装重物时 常常用长木板搭个斜面 把重物沿斜面推上去 如图所示 工人用3m长的斜面 把120kg的重物提高1m 假设斜面很光滑 则需要施加的推力为 若实际用力为500n 斜面的机械效率为 重物受到的摩擦力为 g取10n kg 400n 80 100n 课后作业 能力提升三 实验题13 2017 丹东 小明在 测量滑轮组的机械效率 实验中 测得的相关实验数据如下表 装置中每个滑轮的质量均相同 课后作业 1 实验过程中 应使弹簧测力计竖直向上拉动 在第3次实验中弹簧测力计的示数如图乙所示 其示数为n 第3次实验中滑轮组的机械效率为 匀速 1 67 课后作业 2 比较1 2两次的实验数据可知 相同的滑轮组 滑轮组的机械小越高 3 测量结束后 小明想到甲图中的滑轮组还有另一种安装方法 既可以省力 也可以改变力的方向 请在丙图中画出绳子绕法 物体的重力越大 课后作业 14 如图l3所示是小明测量杠杆机械效率的实验情景 杠杆的重力忽略不计 1 请在下表中把相关的数据填写完整 15 2 4 0 6 0 72 83 3 课后作业 2 为提高本实验中杠杆的机械效率 请提 条合理的建议 选择支点灵活的杠杆 合理则给分 课后作业 四 计算题15 如图所示 拉力f 80n 物体重g 120n 若绳子自由端匀速拉动的距离s 4m 物体被提高的距离h 2m 求 1 拉力所做的有用功 2 拉力所做的总功w总 3 该滑轮组的机械效率 课后作业 解 有用功是克服物体重力所做的功 w有 gh 120n 2m 240j总功是外力对简单机械做的功 w总 f 0n