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1、机械效率 泉沟中学宁月玲 15章第二节 为什么利用实际机械做的功大于不用机械直接用手做的功呢 功的原理是什么 使用任何机械都不省功 温故而知新 模拟实验 S h n 2 S 2h 18m w1 G h 10NX9m 90J w2 F S 5 5NX18m 99J w1 w2 物体重10牛顿 每个滑轮重1牛 请同学们观察 现在是几段绳子承担物体与滑轮的总重 h 9m F 1 2 10 1 5 5 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 请同学们注意三种方法的不同 你选哪种 利用机械的时候 对人们有用的功叫做有用功
2、W有用 G h 100N 6m 600J 提起重100N的沙子提高6m所做的有用功为 一 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 练习2 用水桶从井中提水的时候 所做的功哪部分是有用功 哪部分是额外功 提水所做的功是有用功 提水桶所做的功是额外功 如果桶掉到井里 从井里捞桶的时候 捞上的桶里带了一些水 这种情况下哪部分是有用功 哪部分是额外功 提水桶所做的功是有用功 提水所做的功是额外功 二 机械效率 1 概念 有用功和总功的比值叫机械效率 2 定义式 3 机械
3、效率是个百分数 没有单位 由于W有用总小于W总 故 1 W有用 G h 100N 6m 600J W额外 G人h G桶h 400N 6m 20N 6m 2520J W总 W有用 W额外 600J 2520J 3120J 600J 3120J 19 2 W有用 G h 100N 6m 600J W额外 G动h G桶h 10N 6m 20N 6m 180J W总 W有用 W额外 600J 180J 780J 600J 780J 76 9 W有用 G h 100N 6m 600J W额外 G动h G袋h 10N 6m 5N 6m 90J W总 W有用 W额外 600J 90J 690J 600J 6
4、90J 87 1 在测定滑轮组机械效率的实验中 如图所示 2 测定滑轮组的机械效率 应测定的物理量有 需要计算的物理量有 钩码的重G 拉力F 钩码上升高度h 绳端移动距离s 有用功W有 总功W总 机械效率 3 所用器材除钩码 铁架台 滑轮组 细绳外 还需要和 刻度尺 弹簧测力计 1 实验原理是 实验 4 安装好滑轮组 记下和的位置 匀速拉动弹簧测力计使钩码G升高 记下 并从弹簧测力计得出的值和弹簧测力计移动的距离 钩码 弹簧测力计 钩码上升高度h 拉力F s 5 设计表格 思考与讨论 一定一动滑轮组和两定两动滑轮组提起同样重的物体到同样高度 哪个省力 哪个机械效率高 几段绳承担物体与滑轮的总重
5、 W有是相同的 两定两动滑轮组要将两个动滑轮提上去 所以做的总功更多一些 它的效率就低 怎样才能提高机械的效率 减少额外功 一是减轻机械自重 二是减小摩擦 增加有用功 增大物体的质量 例题 1 用一动滑轮把重为600N的货物提高2m 所用拉力是350N 那么有用功 总功 额外功为多少 这个动滑轮的机械效率为多少 n 2 S 2h 2 2m 4m W有 G h 600NX2m 1200J W总 F S 350NX4m 1400J W额 W总 W有 1400J 1200J 200J 1200J 1400J 85 7 实验 探究斜面 问题 完成上表中的空格 并分析数据 你找到其中的某些规律吗 我们发
6、现 使用斜面可以省力 在高度相同的情况下 斜面越长 越省力 F虽然小于G 但F移动的距离s总大于G上升的高度h 即省了力 却费了距离 斜面越陡 机械效率越高 2 在测定滑轮组机械效率的实验中 现给出下列器材A 铁架台B 钩码C 天平D 定滑轮和动滑轮若干E 长约2m的细绳以上器材中 属于多余的器材是 所缺少的两件主要器材是和 C 刻度尺 弹簧测力计 3 用同一滑轮组提起的物体越重 该滑轮组的效率就越高 是因为 提起的物体越重 做的有用功越多B 提起的物体越重 做的额外功越少提起的物体越重 做的总功越多D 提起的物体越重 做的总功越少 AC 4 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
7、表所示 装置如图所示 3 比较实验1和实验3可得出结论 使用同一滑轮组 可以提高滑轮组的机械效率 2 通过实验1和实验2的数据分析得出结论 使用不同的滑轮组 提升相同的重物时 动滑轮的个数越多 滑轮组的机械效率 1 通过表中数据可分析出实验1是用图做的实验 实验2是用图做的实验 甲 乙 越低 增加物体的重 5 如图所示是 测滑轮组机械效率 的装置 1 实验时 必须向上提起弹簧测力计 匀速 2 某同学用图中的滑轮组做实验 记录的两组数据如上表 其中序号为的一组有错误 为什么 2 3 要想提高此滑轮组的机械效率可采用 增加钩码的个数B 增加动滑轮的个数C 减小钩码上升的高度D 减少定滑轮的个数 A
8、 6 用滑轮或滑轮组提起同一重物 如图所示 其中效率最高的是 A B C D B 1 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1 D 2 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 D 3 在重为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 10
9、0 C 4 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 5 如图所示 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的功率 答案 1200J 83 3 240N 72W 6 如图所示 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 7 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 B 120 100 83 3 20
