机械效率总复习2014.4.3

Fs>Gh一、功的原理：

使用任何机械都不能省功。图1F有用功总功有用功图2F总功总功：动力对机械做的功有用功:不使用机械直接提升重物做的功。 额外功：克服机械自重和摩擦所做的功认识W有、W额、W总对有用功、额外功、总功的理解人提沙子做功1、对砂子做功2、对桶做功3、克服自重做功人拉滑轮做功1、对砂子做功2、对桶做功3、对动滑轮做功人拉滑轮做功1、对砂子做功2、对口袋做功3、对动滑轮做功

1、定义：有用功与总功的比值叫机械效率。用“η”表示机械效率一般用百分数表示，没有单位

3、有用功总小于总功，所以机械效率总小于1η

=W有用W总2、计算公式：机械效率=有用功/总功机械效率（1）减小机械自重（2）减小机械间的摩擦力。如何提高机械效率克服机械自重和摩擦所做的功 （3）在机械强度允许的范围内，增大所提重物的重力。

结论：1.使用同一滑轮组，所提不同重物，物体越重，机械效率越高。

2.使用不同滑轮组，提升相同重物，机械越简单，机械效率越高。F有用功总功已知：G物F

hsv物

v绳

W有用=__W总=__

P有用=__P总=__

s=__hv绳=__v物

在空气中竖直提升重物F有用功总功在空气中竖直提升重物 若不计绳重及轴的摩擦，进一步有：9.用图12-3所示的滑轮组将重为900N的重物匀速提升2m，所用的拉力为500N，(1)这一滑轮组的机械效率为多少?(2)若不计摩擦，则动滑轮重为多少。（3）不计绳重和摩擦，若用此滑轮组将400牛的物体竖直向上匀速提升2米求此过程中拉力做的功效率？滑轮组提升物体(1)W有=Gh=900N×2m=1800J

W总=FS=F2h=500N×4m=2000J

η==×100%=90%

W有W总1800J2000J

(2)不计摩擦,F=(G+G动)，G动=2F-G=2×500N-900N=100N（3）F’=(G’+G动)=（400+100）N=250N 竖直使用滑轮组提升重物时，有用功为G物h，水平使用滑轮组时，怎样求有用功呢？FaFG物h

fL已知：G物F

fsLv物

v绳

s=__Lv绳=__v物

有用功F总功W有用=__W总=__

P有用=__P总=__

水平使用滑轮组

有用功F总功水平使用滑轮组

FA14.如下图使用滑轮组拉动重物A，已知，物体与水平面的摩擦力为240N，人拉绳子的力为75N。问：（1）此时滑轮组的机械效率？（2）若在A物体下垫几个圆木，继续拖动滑轮组，此时滑轮组的机械效率如何变化？滑轮组水平拉物体80%减小3、如图所示的滑轮组来拉动钢锭，已知钢锭与地面间的摩擦力f为1200N，若此时滑轮组的机械效率为80％。（1）求拉绳子的力F至少多大？（2）如果想用更小的力拉动钢锭，请你提出一条可行性建议。Ff375N1、某人利用图12-5的滑轮组拉着重为600N的物体在水平地面上匀速直线运动了2m，拉力所做的功为600J，滑轮组的机械效率为80%，则拉力F为

N，物体所受的摩擦力为

N。能力训练与检测100N,240N5．如图所示，用一滑轮组拉着一只木块P沿水平面以2m/s的速度匀速向右运动，此时弹簧测力计的读数为4N，若每只滑轮重1N，绳与滑轮间的摩擦不计，则该滑轮组的机械效率为

,绳拉力的功率

。87.5%，16wLhF已知：G物fFLh（4）斜面5影响斜面的机械效率的因素：1）、斜面的倾斜程度提升同一物体，斜面的光滑程度相同时，斜面倾斜程度越大，越费力，机械效率越高。2）、斜面的光滑程度提升同一物体，斜面的倾斜程度相同时，斜面越光滑，越省力，机械效率越高。3）提高斜面机械效率的方法增大斜面的倾斜程度减小斜面的粗糙程度

15.某人用250牛的推力，把一个重1000牛的物体沿着长为5米，高为1米的斜面，由斜面底端匀速地推到顶端，在这一过程中，此斜面的机械效率是

，物体受到的摩擦力为

N.80%W额=W总-W有=FL-Gh=?f=W额/L50Fs>Gh

机械效率的计算小结：第14课时│考点整合·北师大版1.（10年武汉市）下图是小明同学斜面机械效率跟什么因素有关的实验装置。实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动。实验的部分数据如下：实验次数斜面倾斜程度物块重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长s/m机械效率1较缓100.15.012较陡100.36.7145％3最陡100.58.4160％⑴小明探究的是斜面的机械效率跟

_______的关系。在第1次实验中，斜面的机械效率为

，物块和斜面的内能增加了约

__.⑵分析表格中数据可以得出结论：在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越

。若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系，应保持

______不变。斜面的倾斜程度20%4J高斜面的倾斜程度变式题1.在第1次实验中物体和斜面间的摩擦力为____N。2.若要探究斜面机械效率跟物重的关系，应保持_________________________________不变。3.若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系，需增加的器材有_______________________________4.从表中还能得到的结论（1）_________________（2）_________________________________________（3）__________________________________________5..斜面在我们生活中的应用有___________________．(只写出一条即可)毛巾，棉布，玻璃板等使用斜面省力斜面的粗糙程度一定时，当斜面越平缓时，越省力

使用斜面不省功盘山公路4斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度2.（08年武汉市）小明利用斜面进行如下的实验。（1）图中的数据是在测量斜面机械效率时得到的，由此可知此时斜面的机械效率η＝_________。

（2）为了进一步探究斜面的特点，小明接着做了三次实验，实验数据如下表。

①分析表中数据可知，沿斜面向上匀速拉动同一物体时，斜面倾斜角度越大，机械效率越___，拉力越___。

②由图中数据可知，此过程中铁块与斜面之间的摩擦力为_________N。40%高大3.75变式题：1.此图中铁块沿斜面运动的距离为________，铁块上升的高度是__________。2.若忽略斜面的摩擦力，拉力应为_____。事实是铁块和斜面之间存在摩擦，此时摩擦力f=______.若拉动过程中撤去拉力，铁块_____（选填会或不会）滑下。3.用该实验器材还可以探究_______________________。70cm17.5cm2.5N3.75N不会滑动摩擦力大小与压力大小的关系例：用一动滑轮将重200N的砂子提到9m高的脚手架上，所用力是120N，求有用功、总功、机械效率各是多少？解：TTGhFs>Gh使用机械做功认识W有、W额、W总不使用机械，直接用手所做的功有用功总功对使用任何机械都不能省功的理解：一种情况是“等功”，这是一种理想状态；另一种情况是“费功”。明确：理想情况下-----η

=1

实际情况下-----η

<1机械效率1.有用功：为达到目的必须做的功2.额外功：为达到目的不需要做但不得不做的功3.总功：为达到目的实际做的功

W总=W有+W额

4.机械效率：有用功与总功的比值η=W有/W总从井中提水时为了提高效率，我们可以通过

或

的办法来实现。用一只动滑轮把400N的重物匀速提高10m，所用的拉力为250N，则有用功为

J、总功为

J、额外功为

J。该动滑轮的机械效率为

。6、判断：下面说法中是否正确．（1）有用功越多，机械效率越高（2）额外功越少，机械效率越高（3）物体做功越慢，机械效率越低（4）做总功越多，机械效率越低（5）做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高机械效率（6）做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高（7）用不同的滑轮组，做的有用功相同时，机械效率一定相同（8）因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于1（9）做的额外功一定时，总功越少，机械效率越高（10）有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高．7、某同学为了将质量为5kg的物体提高1m，考虑到额外功的影响，则下列方式中该同学做功最少的是（）

A．徒手将物体直接抬高1mB．通过动滑轮把物体吊高1m

C．通过斜面把物体推高1mD．通过定滑轮把物体吊高1mA8、为了提高滑轮组的机械效率，以下

做法中正确的是：C、增加承担物重的绳子股数；B、以较慢的速度匀速提升重物；A、以较快的速度匀速提升重物；D、把滑轮做得更轻巧，减小滑轮在

转动过程中的摩擦；F有用功总功在液体中提升重物①在液体中提升重物，不计液体的阻力，有：②若不计绳重及轴的摩擦，进一步有：11.用动滑轮上有5段绳子的滑轮组来提升3600N的重物，若提升过程中机械效率是75％，则（1）至少要多大力才能提升重物．（2）若不计拉绳质量及摩擦，可得出动滑轮总重是多大？

（960N，1200N）

13.用一定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组提升重900牛的物体，使物体升高2米，滑轮组的机械效率为90%，动滑轮重90牛，求提升重物过程中克服摩擦做了多少功？20J滑轮组提升重物机械效率与哪些因素有关？与什么无关？与重物重和动滑轮重、摩擦有关；与绳的绕线方式无关16.起重机能在8小时内把3000吨的材料送到9米高的地方，若起重机的机械效率为60%，求起重机的功率。其它机械效率15625w2．小明用100N的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下2m,杠杆的另一端把320N的重物提高了0.5m,他做的有用功是

J,总功是

J,杠杆的机械效率是

.３．一套起重装置，效率为80%，功率为10KW，这套起重装置在10s内完成总功

J，有用功

J，额外功

J.４．在图2-8中,物体重180N,动滑轮重20N,绳重和摩擦不计.在拉力F的作用下,物体正以0.1m/s的速度匀速上升.求:(1)拉力F;(2)拉力做功的功率;(3)动滑轮的机械效率.160J,200J,80%105J,0.8×105J，0.2×105J100N，20w,90%

2、有一重为800N的物体，在水中受到的浮力为200N，系在滑轮组的下端，如图所示，若动滑轮自重为150N。不计摩擦和水的阻力，求物体在水中匀速上升时滑轮组的机械效率。（g=10N/kg）F图1FA

2、小华用一个动滑轮在1s内将重800N的货物沿水平方向匀速拉动1m，所用的拉力为200N，若物体A受到水平面的摩擦力为250N，则在这一过程中小华所做的有用功是_____J，额外功是

J，该动滑轮的机械效率是

，他做功的平均功率是

W。 注意各个物理量的对应关系，注意物体移动距离和绳端移动距离的倍数关系。 练习：1、在如图所示的滑轮组中，动滑轮的总重是200N（绳的自重和轮轴间摩擦均不计）。 求：当提起800N的物体时，绳自由端拉力F至少应是多少?滑轮组的机械效率是多大？F实验测量滑轮组机械效率10.某同学准备做“测定滑轮组的机械效率”的实验，选择器材有：弹簧测力计、钩码、铁架台、定滑轮、动滑轮各一个、一根足够长的细绳。（1）他所选的器材少了___________（2）补足器材后，该同学进行了如下实际操作A．将滑轮组安装在铁架台上，在滑轮组下方挂好钩码，在细绳的一端系住弹簧测力计B．记下钩码和弹簧测力计的起始位置C.向上提起弹簧测力计，记下弹簧测力计的示数D．测量出钩码提升的高度和弹簧测力计移动的距离E.将有关数据填入表格中，并进行必要的计算。上述步骤中，有一项需要做出重要补正，该项需补正的内容是______________________________刻度尺C步骤中，匀速向上提起弹簧测力计(3)补正后，按正确的操作方法完成了实验，并记录了如下实验数据，请帮助完成下表：滑轮组组成钩码重G/N钩码升高h/m弹簧测力计示数F/N绳子自由端移动距离s/m机械效率η一个定滑轮一个动滑轮2.10.101.00.30（4）根据该同学以上实验探究过程，请将滑轮组的组装情况在图中画出70%

12.如图，甲、乙两个滑轮组，每个滑轮的重力相同，用它们分别匀速吊起重都为G的物体，忽略摩擦阻力及绳重，则拉力之比为

，η甲

η乙

3:21:1练习：1、某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验装置分别如图中的甲、乙、丙所示．9、做的额外功一定时，总功越少，机械效率越高；10、有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高。1、有用功——W有用：使用机械时，对人们有用的功叫有用功。也就是人们不用机械而直接用手时必须做的功。在提升物体时，W有用=Gh。2、额外功——W额外：使用机械时，对人们没有用但又不得不做的功叫额外功。额外功的主要来源：①提升物体时，克服机械自重、容器重、绳重等所做的功。②克服机械的摩擦所做的功。3、总功——W总：(1)人们在使用机械做功的过程中实际所做的功叫总功，它等于有用功和额外功的总和。即：W总=W有用+W额外。(2)若人对机械的动力为F，则：W总=F•S4、机械效率——η(1)定义：有用功与总功的比值叫机械效率。

(2)公式：η=W有用/W总。

(3)机械效率总是小于1。

(4)提高机械效率的方法①减小摩擦，②改进机械，减小自重。知识回顾实验原理：所测物理量：物重G、拉力F、重物上升的距离h、弹簧测力计移动的距离S测量仪器：弹簧测力计、刻度尺考点1：探究斜面的机械效率在此实验中的注意事项：1、在实验过程中，拉力方向应与斜面保持一致且要匀速向上拉动弹簧测力计2、不能在静止时读弹簧测力计的示数，应在匀速拉动过程中读数斜面的机械效率的影响因素：斜面的倾斜程度斜面的粗糙程度1.在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越高。2.在斜面倾斜程度相同时，斜面越粗糙，机械效率越低。实验结论：探究滑轮组的机械效率实验原理：所测物理量：物重G、拉力F、重物上升的距离h、弹簧测力计移动的距离S测量仪器：弹簧测力计、刻度尺在此实验中操作的关键：1、匀速竖直向上拉动弹簧测力计.2、不能在静止时读弹簧测力计的示数，应在匀速拉动过程中读数.对于如图所示的滑轮组，如果没有刻度尺，能否测出该滑轮组的机械效率？滑轮组的机械效率的影响因素：动滑轮重被提升物体的重绳重及绳与滑轮间的摩擦4.某实验小组在“测滑轮组的机械效率”的实验中得到的数据如表，第1、2、3次实验装置如图中的甲、乙、丙所示。(1)第3次实验中所做的有用功是

J，机械效率是___(2)比较1、2两次实验，可得的结论：3）比较2、3两次实验，可得的结论：(4)综合上述结论，提高机械效率的方法有增大有用功，_______额外功(选填“增大”或“减小”)。(5)多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，目的是为了

。（填字母）A.减小摩擦B.多次测量取平均值减小误差C.获得多组数据归纳出物理规律

(6)由本实验

（填“能”或“不能”）推断