《江苏省盐城市亭湖区桂英初级中学中考物理 机械效率复习课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《江苏省盐城市亭湖区桂英初级中学中考物理 机械效率复习课件（54页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、物理组物理组用图用图1的滑轮来提升重的滑轮来提升重5N的物体，理论上的物体，理论上在细绳端需要加多大的拉力在细绳端需要加多大的拉力？省一半力，应为省一半力，应为2.5N实际上实际上2.5行不行，为什么？行不行，为什么？由于动滑轮重、摩擦、绳重的影响。由于动滑轮重、摩擦、绳重的影响。实际上实际上2.5实际使用动滑轮提升重物时，人所做的功与直接提升重实际使用动滑轮提升重物时，人所做的功与直接提升重物所做的功相比较，大小如何？物所做的功相比较，大小如何？11.7活动：再探动滑轮实验表格：实验表格：动滑轮、绳子、钩码、动滑轮、绳子、钩码、弹簧测力计、直尺、铁架台弹簧测力计、直尺、铁架台实验器材：实验器
2、材：实验实验次数次数钩码重钩码重 G/N钩码上升高钩码上升高度度 h/m手的拉力手的拉力 F/N手移动距离手移动距离s/m克服重力做功克服重力做功Gh/J拉力做功拉力做功FS/J12311062222010621012211120420241.手拉绳所做的功和动滑轮拉钩码手拉绳所做的功和动滑轮拉钩码所做的功相等吗？所做的功相等吗？2.不相等的原因是什么？不相等的原因是什么？分析和讨论：分析和讨论：有用功有用功：机械对物体所做的功（对人们有用）：机械对物体所做的功（对人们有用）额外功额外功：克服机械自重和摩擦所做的功（不得不做）：克服机械自重和摩擦所做的功（不得不做）总功总功：动力对机械所做的功
3、。：动力对机械所做的功。三者之间的关系：三者之间的关系：W W总总 =W=W有用有用+W+W额外额外怎样区分有用功、额外功和总功怎样区分有用功、额外功和总功举例例说明明:1.用桶在井中打水和用桶在井中打水和捞水桶水桶2.用滑用滑轮组拉重物上升拉重物上升时3.用用动滑滑轮在水平面上拉物体在水平面上拉物体4.沿斜面推物体上去沿斜面推物体上去用水桶从井中提水时，用水桶从井中提水时，所做的功中哪些是有用所做的功中哪些是有用功？哪些是额外功？功？哪些是额外功？正确理解有用功、额外功和总功：如果桶掉到井里，从如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上的桶井里捞桶时，捞上的桶里带了些水，所做的功里带了些水，所做的功
4、中哪些是有用功？哪些中哪些是有用功？哪些是额外功？是额外功？正确理解有用功、额外功和总功：利用滑轮组把物体提高一定的高度利用滑轮组把物体提高一定的高度h h，需要拉力需要拉力F F，哪些是有用功，哪些是额，哪些是有用功，哪些是额外功，哪些是总功？外功，哪些是总功？GF有用功：克服物体的重力所做的功有用功：克服物体的重力所做的功额外功：克服动滑轮的重力所做的功额外功：克服动滑轮的重力所做的功和（轮与轴之间的摩擦）和（轮与轴之间的摩擦）总功：通过滑轮所施加的拉力所做的总功：通过滑轮所施加的拉力所做的功功正确理解有用功、额外功和总功：如图所示，用滑轮组拉动物体由如图所示，用滑轮组拉动物体由A A到到
5、B B，物体前进了，物体前进了一段距离一段距离S S。要拉动物体，必须克服物体与支持面。要拉动物体，必须克服物体与支持面间的摩擦力，所以克服支持面与物体间的间的摩擦力，所以克服支持面与物体间的摩擦力摩擦力做做的功，就是的功，就是有用功有用功。动力动力F F（即拉力）做的功是（即拉力）做的功是总总功功。而克服绳与滑轮间的。而克服绳与滑轮间的摩擦力做的功是额外功。摩擦力做的功是额外功。通通过过以以上上两两个个实实例例请请你你考考虑虑：有有人人说说，有有用用功功就就是是G Gh h（G G是是物物重重，h h是是物物体体升升高高的的距距离离）。这这种种说说法法对对吗吗？有有人人认认为为，只只要要是是
6、克克服服摩摩擦擦力力做做功功，一一定定是是无无用用功（额外功），这种认识错在哪里功（额外功），这种认识错在哪里？正确理解有用功、额外功和总功：FGfGL把货物推上货车上，总功在哪里？有总把货物推上货车上，总功在哪里？有总功是什么？额外功是什么？功是什么？额外功是什么？W W总总 = W= W有有+ W+ W额额F F正确理解有用功、额外功和总功：机械效率机械效率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有用功总小于总功，所以机械效率总小于有用功总小于总功，所以机械效率总小于1看看刚才的数据，思考机械效率会大于吗？为什么？看看刚才的数据，思考机械效率会大于吗？为什么？公式：公式：机
7、械效率一般用百分数表示，没有单位机械效率一般用百分数表示，没有单位起重机起重机的机械效率是的机械效率是60%它表示什么意思？它表示什么意思？ 使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是60%60%，也可以说有用功在总功中占有，也可以说有用功在总功中占有60%60%，另外的，另外的4040是额外功是额外功机械效率的定义机械效率的定义：有用功跟总功的比值有用功跟总功的比值小小结结：有用功有用功：对人们有用的功：对人们有用的功额外功额外功：人们不需要但又不：人们不需要但又不得不做的功得不做的功总功总功：动力对机械做的功：动力对机械做的功公式公式：永远
8、小于1如何提高机械效率物理组物理组第二课时第二课时例例用用一一动动滑滑轮轮将将重重200N的的砂砂子子提提到到9m高高的的脚脚手手架架上上，所所用用力力是是120N，求求有有用用功、总功机械效率各是多少？功、总功机械效率各是多少？解：解：（09 9齐齐哈尔）如图所示，齐齐哈尔）如图所示，不计绳重和摩擦，拉力不计绳重和摩擦，拉力F是是125，在，在10s内将重物匀速内将重物匀速提升提升2m，此时滑轮组的机，此时滑轮组的机械效率是械效率是80%，则下列说法，则下列说法正确的是正确的是A动滑轮重是动滑轮重是50B物体重是物体重是375C拉力拉力F的功率是的功率是25WD拉力拉力F做的功是做的功是75
9、0D例如图所示，在例如图所示，在50N的水平拉力的水平拉力F F作用下作用下, , 重重800的物体沿水平地面的物体沿水平地面做匀速直线运动做匀速直线运动, ,速度为速度为0.2m/s 物体物体与地面间滑动摩擦力为与地面间滑动摩擦力为120. .则则1min内拉力做的功为多大？滑轮组内拉力做的功为多大？滑轮组有用功为多大？机械效率为为多大？有用功为多大？机械效率为为多大？拉力的功率多大？拉力的功率多大？（0909山西）山西）. .斜面长斜面长5m5m，高，高1m1m，工人用沿斜面方向工人用沿斜面方向400N400N的力把的力把重重1600N1600N集装箱匀速推到车上，集装箱匀速推到车上，推力
10、对集装箱做的功是推力对集装箱做的功是_J_J，斜面的机械效率是，斜面的机械效率是_。2000 2000 80%80%如图所示，某人将一物体用如图所示，某人将一物体用F F=40 =40 N N的推力匀速将一个重的推力匀速将一个重200 N200 N的物的物体推上高体推上高h h=1 m=1 m、长、长s s=6 m=6 m的斜面，的斜面，则此人对物体做的总功为则此人对物体做的总功为_J_J，额外功为额外功为_J_J，摩擦力为，摩擦力为_N_N，斜面的机械效率为，斜面的机械效率为_._.240406.783.3%如何测量如何测量滑轮组的机滑轮组的机械效率械效率?GFhS测量原理：测量原理：根据根
11、据= 100% 100% ，用滑轮组提起重物时，用滑轮组提起重物时， W W有有=Gh=Gh，W W总总=FS=FS，则：则：= =Gh/FS=G/nF需要测量的物理量：需要测量的物理量： 物重物重G G、物体被、物体被提升提升的高度的高度h h、绳端的、绳端的拉力拉力F F及及绳端移动的距离绳端移动的距离S S。实验实验序号序号拉力F/N所提物重G/N重物上升的高度h/m手移动的距离s/m有用功W有/J总功W总/J机械效率123数据记录表格数据记录表格11.7活动：再探动滑轮实验表格：实验表格：动滑轮、绳子、钩码、动滑轮、绳子、钩码、弹簧测力计、直尺、铁架台弹簧测力计、直尺、铁架台实验器材：
12、实验器材：实验实验次数次数钩码钩码重重 G/N钩码上钩码上升高度升高度 h/m手的拉手的拉力力 F/N手移动手移动距离距离s/m克服重力克服重力做功做功Gh/J拉力做功拉力做功FS/J123110622220106210122111204202483.3%83.3%91%影响滑轮组机械效率影响滑轮组机械效率高低的主要因素有哪些高低的主要因素有哪些？（1 1）动滑轮的自重；）动滑轮的自重；（2 2）滑轮与车轴之间的）滑轮与车轴之间的摩擦；摩擦； （3 3）被提升物体的重力。）被提升物体的重力。 例、工人利用如图所示的滑轮组提升重物，例、工人利用如图所示的滑轮组提升重物，不计绳重和摩擦不计绳重和摩
13、擦(1)(1)若工人用若工人用250N250N的力恰好能将重的力恰好能将重400N400N的物体的物体竖直向上匀速提升，求该滑轮组此时的机械竖直向上匀速提升，求该滑轮组此时的机械效率效率(2)若用此滑轮组将重若用此滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升的物体竖直向上匀速提升2m，求拉力求拉力F在这一过程中所做的在这一过程中所做的功某同学测量滑轮组的机械效率时，先用某同学测量滑轮组的机械效率时，先用弹簧测力计测出物重弹簧测力计测出物重G，按图示组装好，按图示组装好器材，拉动弹簧测力计使物体上升，用器材，拉动弹簧测力计使物体上升，用刻度尺分别测出物体上升的高度刻度尺分别测出物体上升的高度h和绳端
14、和绳端移动的距离移动的距离s，在物体静止时读出拉力的，在物体静止时读出拉力的大小大小F，最后，根据公式，最后，根据公式算出滑轮组的机械效率。算出滑轮组的机械效率。(1)以上操作过程存在二处错误，请以上操作过程存在二处错误，请在错误的句子下面画上横线，并写出在错误的句子下面画上横线，并写出正确的操作方法：正确的操作方法：(2)为了提高滑轮组提升物体时的为了提高滑轮组提升物体时的机械效率，请提出两条措施：机械效率，请提出两条措施：答案：答案：(1)画线的文字：画线的文字： “使物体上升使物体上升”“在物体静止时读出拉力的大小在物体静止时读出拉力的大小F”(1分分)正确的方法：正确的方法：使物体沿竖
15、直方向匀速使物体沿竖直方向匀速上升上升;在匀速拉动物体时读出拉力的大在匀速拉动物体时读出拉力的大小小(2分分)(2)减轻动滑轮和绳的自重；减轻动滑轮和绳的自重；减小轮和减小轮和轴间的摩擦；轴间的摩擦；在绳能承受的拉力范围内，在绳能承受的拉力范围内，增大物重。增大物重。(写出其中两条）写出其中两条）思考：思考：1.选哪些实验器材？选哪些实验器材？2.实验中需要测哪些物理量？怎样实验中需要测哪些物理量？怎样计算总功？有用功？计算总功？有用功？3.省力多少与斜面的倾斜程度有什省力多少与斜面的倾斜程度有什么关系？斜面的机械效率与它的倾么关系？斜面的机械效率与它的倾斜程度有什么关系斜程度有什么关系例例如
16、图如图所示是小亮同学测定斜面机械效率所示是小亮同学测定斜面机械效率的装置图，下表是小亮同学设计的记录表格的装置图，下表是小亮同学设计的记录表格. .分析表格中的实验数据，你能得到哪些结论分析表格中的实验数据，你能得到哪些结论？（要求写两条）？（要求写两条）1、在斜面的粗糙程度一定时，斜、在斜面的粗糙程度一定时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高。效率越高。结论：结论：2、在斜面的倾斜程度一定时，斜面、在斜面的倾斜程度一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越低越粗糙，斜面的机械效率越低3、斜面的机械效率与物体的重、斜面的机械效率与物体的重力无关。力无关。1.在在做做“
17、测测滑滑轮轮组组的的机机械械效效率率”的的实实验验中中，小小明明和和同同学学们们测测得得图图中中甲甲、乙乙两两个个滑滑轮轮组组的的机械效率不同。机械效率不同。（1）实实验验后后小小明明想想：对对于于同同一一个个滑滑轮轮组组，它它的的机机械械效效率率是是否否不不变变呢呢？经经过过思思考考后后他他认认为为：即即使使像像图图中中甲甲那那样样已已绕绕好好的的滑滑轮轮组组，机机械械效效率率也也不不是是固固定定的的，还还应应与与有有关关，并并用用实实验验证证明明了了自自己己的的猜猜想想是是正正确确的的。你认为小明的实验方法是：你认为小明的实验方法是：提升重物的多少提升重物的多少在图甲所示的滑轮组下挂不同数
18、量的钩码，在图甲所示的滑轮组下挂不同数量的钩码，分别测出滑轮组的机械效率并进行比较。分别测出滑轮组的机械效率并进行比较。（2）小小明明将将自自己己所所做做的的上上述述实实验验告告诉诉他他的的同同学学，大大家家探探究究的的欲欲望望更更加加强强烈烈，大大家家认认为为：用用滑滑轮轮组组提提升升重重物物时时，提提升升动动滑滑轮轮所所做做的的功功是是没没有有用用，所所以以，也也应应该该是是影影响响滑滑轮轮组组的的机机械械效效率率高高低低的的主主要要因因素素。小小明明说说：其其实实大大家家已已测测的的甲甲、乙乙两两个个滑滑轮轮组组的的机机械效率不同，械效率不同，就证明了这一点。就证明了这一点。注意：注意：
19、我们没有考虑摩擦的因素。我们没有考虑摩擦的因素。动滑轮的个数动滑轮的个数(08天全中学天全中学)小文同学采用如图小文同学采用如图2所示的两种所示的两种不同的方式将同一货物搬运到同一辆汽车上，不同的方式将同一货物搬运到同一辆汽车上，其中说法正确的是其中说法正确的是A甲种方法克服重力做功多甲种方法克服重力做功多B乙种方法更省力乙种方法更省力C两种方法机械效率相等两种方法机械效率相等D两种情况下，货物机械能都增加两种情况下，货物机械能都增加D例例：某人用如图所示的滑轮组提升：某人用如图所示的滑轮组提升2000牛的牛的重物，所用的拉力是重物，所用的拉力是800牛，绳子自由端被拉牛，绳子自由端被拉下下4
20、米。（米。（1）这个人做的总功是多少焦？）这个人做的总功是多少焦？（2）有用功是多少焦？（）有用功是多少焦？（3）额外功是多少）额外功是多少焦？（焦？（4）这个滑轮组的机械效率是多少？）这个滑轮组的机械效率是多少？已知：已知：G=2000牛牛F=800米米S=4米米n=4求：求：FG如图所示，物体如图所示，物体G G在拉力在拉力F F的作用下作匀速直的作用下作匀速直线运动，拉力所做的功是线运动，拉力所做的功是600J600J，物体向左移，物体向左移动了动了2m,2m,滑轮组的机械效率是滑轮组的机械效率是8080，求，求 额外功时多少？额外功时多少？ 拉力拉力F F是多少是多少 ？ 物体所受的摩
21、擦力是物体所受的摩擦力是多大？多大？如图甲所示的滑轮组，每个滑轮等重。如图甲所示的滑轮组，每个滑轮等重。不计绳重和摩擦，物体重不计绳重和摩擦，物体重G1从从200N开始开始逐渐增加，直到绳子被拉断。每次均匀逐渐增加，直到绳子被拉断。每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度。图速拉动绳子将物体提升同样的高度。图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图像。随物体重力的增加而变化的图像。(1)每个滑轮重多少每个滑轮重多少N?(2)绳子能承受的最大拉力是多少绳子能承受的最大拉力是多少N?(3)当滑轮组的机械效率为当滑轮组的机械效率为80时，物时，物体
22、重多少体重多少N?我我自信自信 我我努力努力 我我成功成功(08湖北恩施湖北恩施)在图在图7中，甲、乙两个滑轮组都中，甲、乙两个滑轮组都是由相同的滑轮组合而成。如图丙：大轮重是由相同的滑轮组合而成。如图丙：大轮重10N，小轮重，小轮重5N，连杆重，连杆重1N。先后用甲、乙。先后用甲、乙两种方式提起同样重的物体（两种方式提起同样重的物体（G=500N），），如果忽略摩擦力和绳的重力，则下列说法正如果忽略摩擦力和绳的重力，则下列说法正确的是确的是（）AF1=129NF2=133NBF1=129NF2=129NCF1=133NF2=133NDF1=133NF2=129NB(08四川达州四川达州)在不
23、计绳重和摩擦在不计绳重和摩擦的情况下利用如图所示的甲、乙的情况下利用如图所示的甲、乙两装置分别用力把相同的物体匀两装置分别用力把相同的物体匀速提升相同的高度若用速提升相同的高度若用甲甲，乙乙表表示甲、乙两装置的机械效率，示甲、乙两装置的机械效率，W甲甲、W乙乙表示拉力所做的功。表示拉力所做的功。A、甲甲乙乙，W甲甲W乙乙B、甲甲乙乙，W甲甲W乙乙C、甲甲乙乙，W甲甲W乙乙D、甲甲乙乙，W甲甲WA例题、如右图所示，用滑轮组匀速提起例题、如右图所示，用滑轮组匀速提起一个重为一个重为350N350N的物体，物体在的物体，物体在10s10s内竖内竖直上升了直上升了1m1m，人拉绳的力为，人拉绳的力为2
24、50N250N。试。试问：人拉绳子做功的功率为多少？滑问：人拉绳子做功的功率为多少？滑轮组的机械效率为多少？动滑轮重多轮组的机械效率为多少？动滑轮重多少？（不计绳重和摩擦）少？（不计绳重和摩擦）例、使用下面的滑轮组，用拉力例、使用下面的滑轮组，用拉力F匀速拉动匀速拉动重物水平移动的距离为重物水平移动的距离为L，有用功是多少？，有用功是多少？机械效率等于什么？机械效率等于什么？FGfGL根据机械效率的定义根据机械效率的定义. .图中，重为图中，重为500500牛的物体与地面间的摩牛的物体与地面间的摩擦力是擦力是150150牛，为使物体匀速移动，必须牛，为使物体匀速移动，必须在绳端加以在绳端加以6
25、060牛的水平拉力，则滑轮组牛的水平拉力，则滑轮组的机械效率约为的机械效率约为 ；若物体移动；若物体移动的速度为的速度为0.20.2米米/ /秒，则秒，则1 1分钟内拉力做的分钟内拉力做的功是功是 焦焦FA例各种机械在使用时产生额外功的原因不例各种机械在使用时产生额外功的原因不完全相同，要根据具体情况具体分析。具体完全相同，要根据具体情况具体分析。具体分析右图中三种做功情况分析右图中三种做功情况(设滑轮规格相同设滑轮规格相同)，产生额外功最多的应是，产生额外功最多的应是_图。若钩码图。若钩码(m=50g)在三种情况中均被提高在三种情况中均被提高1米，各种情米，各种情况机械做的有用功均况机械做的
26、有用功均为为_，由此可判断，由此可判断出出_图的机械效图的机械效率最大。率最大。(g取取10N/Kg)例例4下下列列关关于于机机械械效效率率的的说说法法正正确确的的是是()A.机械效率可以提高到机械效率可以提高到100B机械效率总小于机械效率总小于1C功率大的机械，机械效率高功率大的机械，机械效率高D机械效率越高，有用功就越多机械效率越高，有用功就越多正确理解有用功、额外功和总功： 用用轮轮轴轴（辘辘轳轳）从从井井中中提提水水，加加在在轮轮上上的的动动力力做做的的功功是是总总功功，它它等等于于F F2R2Rn n，式式中中F F为为动动力力，R R为为轮轮半半径径，n n为为轮轮转转过过的的圈
27、圈数数。水水被被提提上上来来，对对水水做做的的功功是是有有用用功功，它它等等于于G Gh h，式式中中G G为为水水重重，h h是是提提水水的的高高度度。为为了了把把水水提提上上来来，要要用用水水桶桶，就就要要对对水桶做功，使用轮轴还要水桶做功，使用轮轴还要克服摩擦力做功，这两部分克服摩擦力做功，这两部分功为了达到提水目的功为了达到提水目的而不得不额外做的无用功，而不得不额外做的无用功，所以叫额外功。所以叫额外功。请计算出有用功、额外功和总功分别是多少？请计算出有用功、额外功和总功分别是多少？你希望额外功多些还是少些呢？你希望额外功多些还是少些呢？请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比
28、。请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。用用哪哪种种方方法法好好？例例题题：用用图图2 2所所示示滑滑轮轮组组把把重重600600牛牛的的货货物物匀匀速速提提高高2 2米米，所所用用的的拉拉力力是是375375牛牛，求总功、有用功和这个滑求总功、有用功和这个滑轮组的机械效率。轮组的机械效率。在在涉涉及及机机械械效效率率问问题题时时，功功的的原原理理也也是是适适用用的的。这这时时动动力力所所做做的的功功等等于于机机械械克克服服阻阻力力所所做做的的功功。使使用用机械时仍不省功，而且还要不可避免地做额外功。机械时仍不省功，而且还要不可避免地做额外功。如何提高动滑轮的机械效率如何提高动滑轮的
29、机械效率减轻动滑轮自重减轻动滑轮自重减小滑轮转轴间的摩擦力减小滑轮转轴间的摩擦力提高提升的物重。提高提升的物重。减轻绳重减轻绳重判断：判断：下面说法中是否正确下面说法中是否正确1有用功越多，机械效率越高有用功越多，机械效率越高2额外功越少，机械效率越高额外功越少，机械效率越高3物体做功越慢，机械效率越低物体做功越慢，机械效率越低4做总功越多，机械效率越低做总功越多，机械效率越低5做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高6做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高7用用不不同同的的滑滑轮轮组组，做做的的有有用用功功相相同同时时，机机械械效效率率一一定相同定相同8因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于19做的额外功一定时，总功越少，机械效率越高做的额外功一定时，总功越少，机械效率越高10有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高工作过程工作过程产生额外功的原因产生额外功的原因用定滑轮提物体用定滑轮提物体用动滑轮提物体用动滑轮提物体电动机通电工作电动机通电工作动滑轮重、摩擦动滑轮重、摩擦摩擦摩擦线圈发热、机械摩擦线圈发热、机械摩擦F FF F
