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1、第十二章简单机械第十二章简单机械第第3节机械效率节机械效率第第1课时机械效率课时机械效率 1.有用功跟总功的比值叫机械效率，有用功跟总功的比值叫机械效率，机械效率机械效率永远小于永远小于1。2.机械效率指的是有用功在总功机械效率指的是有用功在总功中占的比例，与功率没有必然中占的比例，与功率没有必然的关系。的关系。3.有用功和总功的认识有用功和总功的认识(如右表如右表)。机械机械做功目的做功目的有用功有用功(W有有)总功总功(W总总)杠杆杠杆使物体上升高度使物体上升高度GhFs滑轮组滑轮组斜面斜面滑轮组滑轮组使物体水平前进使物体水平前进fs物物FsF 有用功、额外功和总功有用功、额外功和总功1.
2、有用功：我们所需要做的功，它在数值上等于达到做功目有用功：我们所需要做的功，它在数值上等于达到做功目的而的而直接用手对物体做的功直接用手对物体做的功。2.额外功：对额外负担额外功：对额外负担(辅助工具辅助工具)所做的功，并非我们需要，所做的功，并非我们需要，但不得不做。但不得不做。直接用手对物体做的功直接用手对物体做的功123456789101112131415163.总功：总功：有用功有用功与与额外功额外功之和，它在数值上等于利之和，它在数值上等于利用机械所做的功。用机械所做的功。有用功有用功额外功额外功4.用铁桶从井中打水，则此过程中用铁桶从井中打水，则此过程中(A)A.人对铁桶做的功是额
3、外功人对铁桶做的功是额外功B.人对水做的功是额外功人对水做的功是额外功C.人对水和铁桶做的功都是额外功人对水和铁桶做的功都是额外功D.人对水和铁桶做的功都是有用功人对水和铁桶做的功都是有用功A123456789101112131415165.升旗过程中，克服旗的重力做的功是升旗过程中，克服旗的重力做的功是有用功有用功，克服绳，克服绳子的重力做的功是子的重力做的功是额外功额外功，克服摩擦力做的功是，克服摩擦力做的功是额额外功外功。(均填均填“有用功有用功”“”“额外功额外功”或或“总功总功”)有用功有用功额外功额外功额额外功外功12345678910111213141516 机械效率机械效率6.
4、机械效率等于机械效率等于有用有用功与功与总总功之比。功之比。(2)由于使用机械要克服机械自重和部件间摩擦做额外功，故由于使用机械要克服机械自重和部件间摩擦做额外功，故机械效率一定机械效率一定 小于小于1。(3)机械效率通常用机械效率通常用 百分百分数表示。数表示。有用有用总总小于小于百分百分123456789101112131415167.利用简单机械做功的有用功和总功：利用简单机械做功的有用功和总功：(1)利用机械使物体升高时，有用功利用机械使物体升高时，有用功W有有 Gh，总功，总功W总总 Fs。(图甲、乙、丙图甲、乙、丙)GhFs(2)利用机械使物体前进时，有用功利用机械使物体前进时，有
5、用功W有有 fs1，总功，总功W总总 Fs。(图丁图丁)fs1Fs123456789101112131415168.【20232023连云港】连云港】下列关于机械效率的说法正确的是下列关于机械效率的说法正确的是(D)A.越省力的机械，机械效率越高越省力的机械，机械效率越高B.做功越快的机械，机械效率越高做功越快的机械，机械效率越高C.所做有用功越多的机械，机械效率越高所做有用功越多的机械，机械效率越高D.有用功与总功的比值越大的机械，机械效率越高有用功与总功的比值越大的机械，机械效率越高D123456789101112131415169.【20222022济宁】济宁】某建筑工人用大小为某建筑工
6、人用大小为400 N的拉力的拉力F，通过，通过滑轮匀速提升重为滑轮匀速提升重为360 N的货物的货物(如图所示如图所示)，此滑轮是，此滑轮是定定滑轮，机械效率滑轮，机械效率90。定定901234567891011121314151610.【20222022江西新趋势江西新趋势文化传承】文化传承】明代学者宋应星明代学者宋应星(江江西人西人)著有天工开物，如图是书中描绘古代劳动人民著有天工开物，如图是书中描绘古代劳动人民用桔槔汲水的场景。桔槔属于用桔槔汲水的场景。桔槔属于杠杆杠杆(填填“杠杆杠杆”“”“滑滑轮轮”或或“轮轴轮轴”)，使用时，机械效率，使用时，机械效率(填填“”“”“”或或“”)1。
7、杠杆杠杆12345678910111213141516 计算滑轮组的机械效率计算滑轮组的机械效率11.【20222022福建】福建】如图，用滑轮组帮助汽车脱困时，滑轮如图，用滑轮组帮助汽车脱困时，滑轮B的作用是的作用是改变力的方向改变力的方向；汽车被匀速拉动时，作用在；汽车被匀速拉动时，作用在绳子上的拉力绳子上的拉力F为为1 000 N，滑轮组的机械效率为，滑轮组的机械效率为80，则，则汽车受到的摩擦力为汽车受到的摩擦力为1 600N。改变力的方向改变力的方向1 600123456789101112131415161234567891011121314151612.【20232023眉山】眉山
8、】如图所示，工人用滑轮组提升重物，已知如图所示，工人用滑轮组提升重物，已知重物重力重物重力G物物1 000 N，动滑轮重力，动滑轮重力G动动200 N。在工人。在工人用力用力F作用下，重物匀速上升，作用下，重物匀速上升，30 s达到规定高度达到规定高度6 m处。处。不计绳重和机械之间的摩擦。求：不计绳重和机械之间的摩擦。求：(1)拉力做功的功率；拉力做功的功率；12345678910111213141516(2)滑轮组的机械效率；滑轮组的机械效率；(3)若用该装置提升另一重物时，机械效率达到若用该装置提升另一重物时，机械效率达到90，则该重物的重力是，则该重物的重力是多少？多少？12.【202
9、32023眉山】眉山】如图所示，工人用滑轮组提升重物，已知重物重力如图所示，工人用滑轮组提升重物，已知重物重力G物物1 000 N，动滑轮重力，动滑轮重力G动动200 N。在工人用力。在工人用力F作用下，重物匀速作用下，重物匀速上升，上升，30 s达到规定高度达到规定高度6 m处。不计绳重和机械之间的摩擦。求：处。不计绳重和机械之间的摩擦。求：12345678910111213141516 计算斜面的机械效率计算斜面的机械效率13.【20232023内江】内江】如图所示，将重力为如图所示，将重力为10 N的物体沿斜面向的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端。若斜面长上从底端匀速拉到顶端。若斜面长L
10、为为1 m，斜面高，斜面高h为为0.3 m，拉力，拉力F为为4 N，拉力的功率为，拉力的功率为2 W，则此过程中，斜面，则此过程中，斜面的机械效率是的机械效率是75，物体从斜面底端运动到斜面顶端，物体从斜面底端运动到斜面顶端所用的时间是所用的时间是2s。752123456789101112131415161234567891011121314151614.如图所示，在斜面上将一个重如图所示，在斜面上将一个重600 N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力F400 N，拉动的距离，拉动的距离s4.5 m，提升高度，提升高度h1.8 m，所用时间，所用时间t30
11、s。求：。求：(1)拉力拉力F做功的功率；做功的功率；(2)此过程中物体受到的摩擦力为多大？此过程中物体受到的摩擦力为多大？12345678910111213141516 计算杠杆的机械效率计算杠杆的机械效率15.【新考法表格信息法】【新考法表格信息法】如图，使用杠杆提升重物，拉力如图，使用杠杆提升重物，拉力F竖直向下，重物匀速缓慢上升，相关数据如下表。求：竖直向下，重物匀速缓慢上升，相关数据如下表。求：物重物重G/N200拉力拉力F/N500时间时间t/s0.5A端上升的竖直距离端上升的竖直距离h/m0.4B端下降的竖直距离端下降的竖直距离s/m0.212345678910111213141
12、516(1)拉力所做的功；拉力所做的功；解：解：(1)拉力所做的功拉力所做的功W总总Fs500 N0.2 m100 J。(2)拉力做功的功率；拉力做功的功率；(3)此过程中，该杠杆的机械效率。此过程中，该杠杆的机械效率。12345678910111213141516 对比功率与机械效率的计算对比功率与机械效率的计算16.如图，利用动滑轮提升货物，在竖直向上、大小为如图，利用动滑轮提升货物，在竖直向上、大小为250 N的拉力的拉力F作用作用下，重为下，重为400 N的货物在的货物在20 s的时间内匀速上升的时间内匀速上升5 m。求：。求：(1)有用功有用功W有有；解：解：（1）有用功有用功 W有有Gh=400N5 m2 000 J.(2)拉力拉力F的功率的功率P；(3)此过程中动滑轮的机械效率此过程中动滑轮的机械效率。12345678910111213141516
