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1、,课件设计石径中学安杰,有用,Gh,拉力,Fs,有用功和额外功,W有+W额,不得不做,重力,摩擦力,有用功,总功,大于,100%,机械效率是一个比值，通常用百分数表示，本身没有单位，它反映机械性能的好坏.机械效率是有用功占总功的百分数，它的大小与有用功、总功的多少无关.,弹簧测力计,高,额外功,重力,摩擦,有用功,增加,要点归纳 一、正确理解有用功、额外功和总功 1.有用功是人们为了达到目的，无论采用哪种方法都必须做的功.例如：在提升物体时，人们无论是使用定滑轮、动滑轮还是杠杆，对物体做的功就是有用功，在使用机械做功时，有用功等于机械对物体所做的功或者说等于不用机械而直接用手所做的功.,2.为
2、了完成有用功，在使用机械时，要克服机械自身的重力(如：动滑轮的重力)做功，还要克服摩擦(由于使用机械而造成的，如：绳子与滑轮之间的摩擦，滑轮或杠杆与其轴之间的摩擦，物体与斜面之间的摩擦等)做功，这些并非人们需要，但又不得不做的功是额外功. 3.人们在使用机械达到一定目的的过程中，实际做的功等于有用功与额外功的总和，这个功叫做总功，W总=W有+W额.,【典例1】(2010广安中考)李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,【解析】选C.
3、用水桶从井中提水时，提水所做的功即克服水桶中的水的重力所做的功，对我们是有用的，是有用功；在提水的过程中我们不得不把绳子和水桶一起随着水提上来，这一部分功不是我们需要的，但我们又不得不做，是额外功.捞桶时，我们的目的是水桶，所以此时克服水桶的重力所做的功是有用功，克服水的重力所做的功就是额外功了.,二、有用功、额外功、总功和机械效率的计算 有关有用功、额外功、总功、机械效率的计算，关键要分清有用功和总功. 1.杠杆,(1)W有=Gh(G:物体重力，h:物体升高的高度) (2)W总=Fs(F：动力，s：动力移动的距离). (3) (4),2.滑轮 (1)滑轮竖放时 W有=Gh W总=Fs s=n
4、h ,若忽略绳重及摩擦则 (2)滑轮横放且当物体做匀速直线运动时,W有=F拉s物=fs物 W总=Fs s=ns物 ,【典例2】(2011漳州中考)在如图所示的滑轮组中，用110 N的力在5 s内把重为200 N的物体匀速提高2 m，则( ) A.对重物做的有用功约为200 J B.滑轮组的机械效率约为90% C.拉力做的总功约为220 J D.拉力的功率约为44 W,【解析】选B.由题图可以知道绳子的股数为2， 由s=nh可知s=2h=22 m=4 m W有=Gh=200 N2 m=400 J W总=Fs=110 N4 m=440 J故B选项正确.,三、实验探究：探究滑轮组的机械效率 1.实验
5、原理2.实验器材 弹簧测力计、刻度尺、钩码、滑轮组、铁架台、细绳,3.实验步骤 (1)按照如图a所示组装滑轮组，记下最下面钩码的位置及绳子自由端与弹簧测力计相接处的位置;,(2)匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,从弹簧测力计上读出拉力F的值,用刻度尺测出钩码被提升的高度h和绳子自由端通过的距离s,记录数据; (3)计算W有、W总、，填入表格；,(4)组装如图b所示滑轮组，重复(1)(2)(3)实验步骤；(5)实验完毕，整理好实验器材. 4.实验结论 同一滑轮组的机械效率与所提物重有关，重物越重，机械效率越高.,1.实验中为什么要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，而不是竖直向下匀速拉动弹簧测力计？ 提示：
6、由于弹簧测力计本身的重力作用会使弹簧测力计读数增大，从而增大误差，故采用竖直向上拉弹簧测力计；同时，只有匀速拉动，弹簧测力计所做的功才是使物体升高的拉力所做的功，并且也可以保持弹簧测力计示数的稳定.,2.滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关系吗？ 提示：无关，因为钩码被提升的高度h和绳子自由端通过的距离s有确定的关系s=nh.,3.钩码被提升的高度h和绳子自由端通过的距离s是不是也可以不测？ 提示：可以，根据可知，实验中如果只测G和F也可以计算出机械效率.,4.为什么同一滑轮组所提物体越重，机械效率越高？ 提示：物体越重，在提升同样高度时，所做有用功越多，而额外功不变，所以机械效率越高.,举
7、一反三 混淆功、功率和机械效率 【典例】下列说法中正确的是( ) A.功率越大的机械，机械效率一定越高 B.一台机器所做的功中，做的有用功越多，它的机械效率就越高 C.做功越多的机械，机械效率越高 D.机械效率越高的机械在总功相同时，其中有用功越多 【易错答案】A、B、C,【纠错剖析】,【正确答案】D,课时训练 1.关于机械效率，下面说法正确的是( ) A.功率越大的机械，机械效率越高 B.机械效率越低的机械，做的功越少 C.由于有用功总小于总功，所以机械效率总小于100 D.有用功越大，机械效率越高,【解析】选C.机械效率和功率是两个不同的概念，物理意义不同，两者没有直接联系，故A错；机械效
8、率是有用功和总功的比值，比值大，效率高，比值小，效率低，故B、D错；由于使用机械做功时，有用功总小于总功，故机械效率总小于1，故C正确.,2.(2011河南中考)用如图所示的滑轮组提起 重1 000 N的货物，所用拉力是400 N，绳的自 由端被拉下2 m.关于这个滑轮组工作的下列说 法中，正确的是( ) A.总功是2 000 J B.额外功是100 J C.有用功是400 J D.机械效率是62.5%,【解析】选D.由题图可知：吊着动滑轮和货物的绳子段数n=4,所以货物上升的高度所以W总=Fs=400 N2 m=800 J, W有=Gh=1 000 N0.5 m=500 J, W额=W总-W
9、有=800 J-500 J=300 J,故正确答案为D.,3.一台机器的机械效率为80，当它完成1 000 J的总功时，所做的有用功为( ) A.1 000 J B.800 J C.400 J D.200 J 【解析】选B.由公式 得W有W总801 000 J=800 J.,4.用定滑轮匀速提升重为180 N的物体，所用拉力为200 N， 物体升高2 m，所用时间为5 s.此过程中，有用功为_J，拉力做功的功率为_W，定滑轮的机械效率为_. 【解析】W有=Gh=180 N2 m=360 J；答案：360 80 90%,5.用一只木桶通过滑轮组到井下取水，第一次取半桶水，第二次取满桶水(摩擦不计
10、).两次比较：W1额外_W2额外，1_2(选填“大于”、“小于”或“等于”) 【解析】两次提水过程中，所做的额外功都是克服动滑轮重和桶重做功，故两次所做的额外功相等；第一次提水做的有用功小于第二次提水做的有用功，故第一次的机械效率小于第二次的机械效率. 答案：等于 小于,6.如图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6 N.,(1)实验时要竖直向上_拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为_ N，若钩码上升的高度为10 cm，则有用功是_ J,该滑轮组的机械效率为_. (2)若仅增加钩码的个数，该滑轮组的机械效率将_. (选填“增大”、“减小”或“不变”),【解析】(1)为读数准确，必须竖直向上匀
11、速拉动弹簧测力计，弹簧测力计的分度值是0.2 N，故示数为2.4 N；钩码升高10 cm对钩码做的有用功是：W有=Gh=6 N0.1 m=0.6 J，总功：W总=Fs=F3h=2.4 N30.1 m=0.72 J，机械效率是,(2)滑轮组的机械效率与所挂钩码重有关，增大钩码重，有用功所占比例增大，机械效率就会增大. 答案：(1)匀速 2.4 0.6 83.3% (2)增大,7.(2010绥化中考)小李家装修房子时， 需要往楼上运送材料，她设计如图所示 的滑轮组提升重物，一次运送材料时用 250 N的拉力，在10 s内将重为400 N的 物体匀速提高了2 m，那么在此过程中 请你解答以下问题： (1)物体上升的速度. (2)利用此滑轮组做的有用功. (3)此滑轮组的机械效率.,【解析】(1)物体上升的速度： (2)利用滑轮组做的有用功即为克服重力做的功，则 W有=Gh=400 N2 m=800 J (3)总功为拉力所做的功，故 W总=Fs=250 N22 m=1 000 J答案：(1)0.2 m/s (2)800 J (3)80%,Thank you!,
