人教版八年級物理下冊第十二章第三節(jié)機械效率.ppt

第十二章第三節(jié)機械效率 玉田初級中學簡名陽 人教版八年級下冊物理 機械效率1 有用功 額外功和總功 1 有用功 為了達到某一目的做的功 2 額外功 對人們完成某件事情來說沒有用 但又的功 3 總功 使用機械時 動力做的功 它實際包括有用功和額外功 必須 不得不做 說明 如何判斷有用功 額外功 總功 是解機械效率有關問題的關鍵 解題時可以用機械做功的目的來分析 凡是用機械來升高物體的 使物體升高所做的功為有用功 且有W有 即有用功等于被升高的物體的重力與其提升高度的 凡是動力做的功就是總功 且有W總 它等于力與機械在動力作用下移動的距離的 而用來克服摩擦和機械自身重力所做的功為額外功 W額 W總 W有 Gh 乘積 Fs 乘積 2 機械效率為了表示有用功在總功中所占的比例 物理學中引入了機械效率 它等于有用功W有與總功W總之比 用公式表示為 明確 式中 表示機械效率 它是一個百分數(shù) 且總小于100 的值越大 表明有用功在總功中所占的比例越大 機械效率越高 W有 W總 3 測量滑輪 組 的機械效率 1 在測量滑輪組機械效率中 需要的實驗器材有滑輪 細繩 鐵架臺 刻度尺 彈簧測力計 鉤碼 實驗中應使繩子盡可能向豎直方向勻速拉 2 實驗中需要測的物理量有 拉力F 繩自由端移動的距離 重物的重G 重物上升的距離h 3 如圖所示 用力F將重量為G的物體 使物體沿豎直方向升高h 繩子的自由端移動的距離為s 則有用功W有 總功W總 額外功W額 機械效 Gh Fs W總 W有 W有 W總 4 影響滑輪的機械效率的因素有 注 在提升的重物相同的情況下 動滑輪越多越重 其機械效率越小 同一個滑輪組提升的重物不同 其機械效率也不同 提升的重物越重 機械效率越大 物體重力 動滑輪重力及繩與滑輪之間的摩擦力 例1 如圖所示 小明分別用甲 乙兩滑輪把同一桶沙從一樓地面提到二樓地面 用甲滑輪所做的總功為W1 機械效率為 1 用乙滑輪所做的總功為W2 機械效率為 2 若不計繩重與摩擦 則W1W2 1 2 填 大于 小于 或 等于 小于 大于 變式題1 2013 棗莊 甲吊車比乙吊車的機械效率高 當它們分別把相同質量的物體勻速提升相同高度時 則 A 甲吊車的電動機做的有用功較多B 乙吊車的電動機做的額外功較多C 甲吊車的電動機做的總功較多D 甲 乙兩吊車的電動機做的總功相同 B 例2 2013 南京 在 測定動滑輪機械效率 的實驗中 小明用如圖所示的動滑輪提升鉤碼 改變鉤碼的數(shù)量 正確操作 實驗數(shù)據(jù)如下 1 實驗時 用手拉動彈簧測力計 使掛在動滑輪下的鉤碼緩緩上升 2 第 次實驗時測得動滑輪的機械效率為71 4 3 第 次實驗時 鉤碼上升的速度為0 05m s 則拉力的功率為0 17W 4 由表中實驗數(shù)據(jù)分析可知 同一動滑輪 所提升物重增大 機械效率將增大 選填 增大 減小 或 不變 勻速 變式題2 小紅在探究 影響滑輪組機械效率高低的因素 時 提出下列假設 1 機械效率可能跟動滑輪有關 2 機械效率可能跟被拉物體上升的高度有關 3 機械效率可能跟被拉物體重有關 4 機械效率可能跟承受繩子的段數(shù)有關然后小婷設計了如圖所示的2組實驗進行對比 來驗證小紅提出的假設 則該實驗驗證的假設是 A 1 B 2 C 3 D 4 D 例3 P51第5題 2013長沙 用圖甲所示的滑輪組運送貨物上樓 每件貨物重100N 每次運送的量不定 圖乙記錄了在整個過程中滑輪組的機械效率隨貨物重力增加而變化的圖像 由圖可知動滑輪重為N 當某次運送4件貨物時 繩子的拉力F是N 滑輪組的機械效率為 不考慮繩重和摩擦 100 250 80 變式題3 2013自貢 如圖所示 滑輪組的繞繩未畫出 人以600N的力向下拉動繞在滑輪組的繩子一端10秒 使繩端向下移動了1 5m 重物勻速上升了0 5m 已知滑輪組的機械效率為70 g 10N kg 1 按題意畫出滑輪組的繞繩 2 人所做功的功率多大 3 被吊起的重物質量多大 1 某建筑工地要將同一個箱子從地面搬上二樓 如果分別采用如圖所示的兩種方式搬運 F1和F2做功的情況 以下判斷正確的是 A 兩種方式機械效率一定相等B 兩種方式功率一定相等C 兩種方式所做的總功一定相等D 兩種方式所做的有用功一定相等 D 2 小明用兩個相同的滑輪組成不同的滑輪組 如圖所示 分別將同一物體勻速提高到相同高度 滑輪組的機械效率分別為 1 2 下列關系正確的是 忽略繩重及摩擦 A A F1 F2 1 2B F1 F2 1 2C F1 2 3 2013武漢 如圖所示 利用輕質滑輪組勻速拉動水平地面上重為300N的物體 拉力F的大小為30N 若物體和地面之間的摩擦力大小為45N 則A處的拉力大小和滑輪組的機械效率分別為 A 45N 50 B 45N 75 C 60N 50 D 60N 75 B 4 2013婁底 如圖所示 用一個滑輪組勻速提升重為200N的物體 在物體上升2m的過程中 人所用的拉力為125N 則此滑輪組的機械效率為 80 6 2013常洲 山東臨淄管仲紀念館內(nèi)有一口銅鐘 質量為2t 2013年4月 一男子鉆到鐘下玩耍 其他游客轉動銅鐘導致懸掛鐘的繩索被扭斷 該男子被困于鐘內(nèi) 聞訊趕到的消防員們迅速組裝好滑輪組 站在地面一起向下拉繩將銅鐘吊起 該男子趁機從鐘下爬出脫困 g取10N kg 問 l 消防員們站在地面一起向下拉繩將銅鐘吊起 請畫出最省力的繩子繞法 2 消防員們在繩子自由端共施加4000N的力 使銅鐘在1min內(nèi)勻速緩慢上升60cm 請計算繩子自由端拉力做功的功率 240W 3 此過程中滑輪組的機械效率是多少 83 3 7 2013河北 如圖所示 重為1140N的物體 它與水平地面的接觸面積為1 5 103cm2