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1、专题十三 机械效率1理解机械效率的普遍意义，并能根据公式进行一般的计算。2理解测量滑轮组(或其他简单机械)的机械效率的实验原理；能对测量过程作出正确说明，以及得出正确的结论等。第二部分 知识回顾一、有用功、额外功、总功 a、有用功:为了达到目的人们必须要做的，对人们有用的功，用W有表示。 b、额外功：为了达到目的人们不需要但以不得不额外做的功，用W额表示。 c、总功：有用功与额外功之和。二、机械效率 a、概念：有用功跟总功的比值。 b、公式：=100% 总是小于1 c、影响机械效率的因素;物体重，机械自身重力，绳子重，摩擦力等。机械效率与是否省力无。同一滑轮组所挂物体越重，有用功越多，机械效率
2、越高，不同滑轮组挂同一物体，动滑轮越重额外功越多，机械效率越低。 d、提高机械效率的方法： 增大有用功：表现为在机械可承受范围内，增大提升物体的重力。 减小额外功：表现为 a、改进机械结构，减小机械自身重力。 b、定时润滑，减小摩擦 e、滑轮组提升物体是的机械效率： （因为s=nh） f、斜面机械效率：第三部分 典型试题1(2013，陕西)如图所示的起重机将重为6103 N的货物匀速提升10 m，它的电动机做的功为1.25105 J，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，机械效率总小于100%的原因是 1题图 2题图 3题图 4题图2(2014，常德)如图所示，用动滑
3、轮把一个物体匀速拉起，不计摩擦，则下列说法正确的是( )A使用这个滑轮可以省功 B使用这个 轮可以省距离C拉起的物体质量越大，滑轮的机械效率越高 D把物体拉起得越高，滑轮的机械效率越高 (4)实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置，是为了_。4(2014，淮安)如图所示，用500 N的拉力，将重1200 N的木箱匀速提升1.5 m，所用的时间为30 s。(1)拉力所做的有用功是多少？(2)拉力的功率是多少？(3)滑轮组的机械效率是多少？ 5(2013，长春)如图所示，小明将重300 N的木箱沿长5 m、高2 m的斜面匀速从底端拉上顶端，拉力大小恒为150 N。求：(1)拉力所做的功 (2)
4、斜面的机械效率。第四部分：重点突破一、与机械效率有关的计算 【例1】(2014，内江)如图所示，用滑轮组提升一重物，物体质量为500 g，钩码在4 s内被匀速提升了2 cm，已知弹簧测力计的拉力为2.5 N，则提升重物的过程中，拉力F的平均功率为_W，滑轮组的机械效率为_%。(g10N/kg) 【变式题】(潍坊中考)如图所示，用两个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组，每个滑轮重为30 N。用这个滑轮组把重300 N的物体匀速提升2 m，不计绳重及摩擦，则拉力F的大小是_N，滑轮组的机械效率为_。 二、常见易错现象 1、不能正确区分有用功和额外功(为了达到目的所做的功是有用功；对人们没有用但又不得不做
5、的功是额外功)；2、不能正确区分机械效率与功率(功率表示机械做功的快慢，功率大表示机械做功快，机械效率表示机械对总功利用率的高低，效率高表示机械对总功的利用率高)；3、认为机械的机械效率固定不变(滑轮组的机械效率跟动滑轮的重、绳与滑轮间的摩擦、提升物体的重力有关)。【例3】下列说法正确的是( )A机械效率越高的机械做功越快 B机械效率越高的机械做功越多C功率越大的机械做功越快 D功率越大的机械做功越多 【例4】(2013，聊城)如图所示，在水平拉力F的作用下，使物体A沿水平面以速度v向右匀速运动了距离s，若物重为G，水平面对物体的摩擦力为f。下列说法中不正确的是( ) A有用功的功率为fvB拉
6、力做功的功率为3FvC装置的机械效率为D额外功为(3Ff )s三、几种常见机械的机械效率第五部分 重点小结一、用滑轮组水平移动物体时，W有f S，W总FS，机械效率二、测滑轮组的机械效率1实验方法：控制变量法。2实验原理：3测量滑轮组的机械效率时，可以不用刻度尺，用弹簧测力计拉滑轮组对物体进行匀速拉动。有用功为提高物体时所做的功，总功为拉力F所做的功，额外功为克服动滑轮和绳重所做的功和克服摩擦所做的功之和。提高滑轮组的机械效率应设法增大G或减小F。 【例2】在探究影响滑轮组机械效率高低的因素时，一位同学设计了如右下图所示的四个滑轮组，并将所测数据填入如下实验数据记录表中。 序号动滑轮重G动/N
7、钩码总重G/N钩码上高度h/m测力计拉力F/N测力计上升高度s/m机械效率1120.110.366.7%2140.11.670.33240.12.00.366.7%4140.12.50.280%(1)实验2的机械效率为_%。(2)由第1次和第2次实验数据可知，用滑轮组提升物体，当滑轮组一定时，滑轮组的机械效率可能与_有关。(3)由第2次和第_次实验数据可知，用滑轮组提升物体，当被提升的物体重一定时，滑轮组的机械效率可能与_有关。三、计算有用功、总功、额外功的方法1总功的计算方法：(1)定义法：W总Fs； (2)W总W有W额； (3)公式法；W总或W总。2有用功的计算方法：(1)定义法：W有Gh
8、； (2)W有W总W额； (3)公式法：W有W总。3额外功的计算方法：(1)定义法：W额G额h，W额f额s； (2)W额W总W有用；(3)公式法：W额W总(1)。四、常见易错现象1、不能正确区分有用功和额外功(为了达到目的所做的功是有用功；对人们没有用但又不得不做的功是额外功)；2、不能正确区分机械效率与功率(功率表示机械做功的快慢，功率大表示机械做功快，机械效率表示机械对总功利用率的高低，效率高表示机械对总功的利用率高)；3、认为机械的机械效率固定不变(滑轮组的机械效率跟动滑轮的重、绳与滑轮间的摩擦、提升物体的重力有关)。第六部分 针对训练一、选择题：1、如图所示，工人用250N的力F将重为
9、400N的物体在10s内匀速提升2m，则此过程中（ ）A工人做的有用功为800JB工人做的总功为500JC滑轮组的机械效率为60%D拉力做功的功率为20W2、工人师傅使用一个动滑轮将400N的重物匀速提升到3m高处，假如所用的拉力方向竖直向上、大小为250N，则（ ） A拉力所做的功为750JB若用该动滑轮提升更重的货物，机械效率将保持不变C机械的效率为80% D若采用轻质滑轮完成原任务，机械效率将保持不变3、（多）用相同的滑轮和绳子分别组成如下图所示的甲、乙两个滑轮组。分别用它们把相同的重物匀速提升相同的高度。若不计绳重及摩擦，下列说法中正确的有A. 绳子受的拉力F1和F2大小相等，滑轮组的
10、机械效率不同B绳子受的拉力F1和F2大小不相等，滑轮组的机械效率相同C绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功相等D绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功不相等4、玲玲同学用水桶从水井中提水做清洁，她在把水从井底提上来的过程中，下列关于做功的说法中正确的是A. 对桶所做的功是有用功 B. 对水所做的功是额外功C. 对水所做的功是有用功 D. 对水所做的功是总功5、用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重为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125N B.有用功一定是150JC.总功一定是250J D.
11、动滑轮重一定是100N5、如图所示，用手沿竖直方向匀速拉一个动滑轮，使挂在下面重为G的物体缓缓上升，动滑轮的重力不可忽略。现改变物体的重力G，则动滑轮的机械效率与物体重力G的关系可能符合下列图中的 ( ) A B C D6、将一定滑轮改为动滑轮使用，则它的机械效率在不计绳重和摩擦时（ ）A一定提高 B一定降低 C一定不变 D无法判断7、如图甲所示，邻居大叔正吃力地把一重物送往高台，放学回家的小翔看见后急忙前去帮忙。他找来一块木板，搭成图乙所示的斜面，结果非常轻松地把重物推到了高台上。关于这两种方法，下列说法正确的是( )A.甲乙机械效率是一样的 B.大叔克服重力做功较多C.两人做同样多的有用功
12、 D.小翔做功的功率要大些二、填空题1如图所示，搬运工人用滑轮组在20s内将重为270N的重物匀速提升6m，所用拉力为100N，则他所做的有用功是 J，额外功是 J，拉力的功率是 W，滑轮组的机械效率是 。2建筑工地上，施工人员用起重机吊臂上的滑轮组吊起建筑材料(如图)。 绕在滑轮组上的钢丝绳最大拉力为6103N，不计滑轮、吊钩、绳的自重及摩擦，一次最多能起吊_N的建筑材料，实际使用该滑轮组最多只能吊起5.4103N的建筑材料，且将建筑材料1s内匀速吊起了1m，起重机的功率是_W，机械效率为_。若吊起的建筑材料的重力减小，机械效率将_。(“增大”“减小”或“不变”) 题图题图题图题图3建筑工人
13、用如图所示的装置把重400N的物体匀速提升3m所用的手拉力为300N则该工人所做的有用功为_J，该滑轮组的机械效率是_。若用该装置提升500N的重物，此时滑轮组的机械教率将_(填“变大”、“变小”或“不变”)4如图所示滑轮组，每个滑轮重50N，用这个滑轮组把质量为45kg的重物在2s内匀速提升2m，不计绳重和摩擦，在2s内做的有用功为_J，该滑轮组的机械效率为_，若增加所挂物体的重力，该滑轮组机械效率将_（选填“变大”、“变小”或“不变”）。（g取10N/kg）5如图所示的滑轮组，动滑轮重为50N，小明在10s内将200N的重物匀速提升2m，则拉力F为_N，则滑轮组做的有用功为_J，滑轮组的机械效率为_，拉力F的功率为_W。（忽略绳重和摩擦）6某台机器的功率为80KW表示的物理意义_
