人教版八年级物理下册第十二章第三节机械效率.ppt

第十二章第三节机械效率 玉田初级中学简名阳 人教版八年级下册物理 机械效率1 有用功 额外功和总功 1 有用功 为了达到某一目的做的功 2 额外功 对人们完成某件事情来说没有用 但又的功 3 总功 使用机械时 动力做的功 它实际包括有用功和额外功 必须 不得不做 说明 如何判断有用功 额外功 总功 是解机械效率有关问题的关键 解题时可以用机械做功的目的来分析 凡是用机械来升高物体的 使物体升高所做的功为有用功 且有W有 即有用功等于被升高的物体的重力与其提升高度的 凡是动力做的功就是总功 且有W总 它等于力与机械在动力作用下移动的距离的 而用来克服摩擦和机械自身重力所做的功为额外功 W额 W总 W有 Gh 乘积 Fs 乘积 2 机械效率为了表示有用功在总功中所占的比例 物理学中引入了机械效率 它等于有用功W有与总功W总之比 用公式表示为 明确 式中 表示机械效率 它是一个百分数 且总小于100 的值越大 表明有用功在总功中所占的比例越大 机械效率越高 W有 W总 3 测量滑轮 组 的机械效率 1 在测量滑轮组机械效率中 需要的实验器材有滑轮 细绳 铁架台 刻度尺 弹簧测力计 钩码 实验中应使绳子尽可能向竖直方向匀速拉 2 实验中需要测的物理量有 拉力F 绳自由端移动的距离 重物的重G 重物上升的距离h 3 如图所示 用力F将重量为G的物体 使物体沿竖直方向升高h 绳子的自由端移动的距离为s 则有用功W有 总功W总 额外功W额 机械效 Gh Fs W总 W有 W有 W总 4 影响滑轮的机械效率的因素有 注 在提升的重物相同的情况下 动滑轮越多越重 其机械效率越小 同一个滑轮组提升的重物不同 其机械效率也不同 提升的重物越重 机械效率越大 物体重力 动滑轮重力及绳与滑轮之间的摩擦力 例1 如图所示 小明分别用甲 乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面 用甲滑轮所做的总功为W1 机械效率为 1 用乙滑轮所做的总功为W2 机械效率为 2 若不计绳重与摩擦 则W1W2 1 2 填 大于 小于 或 等于 小于 大于 变式题1 2013 枣庄 甲吊车比乙吊车的机械效率高 当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时 则 A 甲吊车的电动机做的有用功较多B 乙吊车的电动机做的额外功较多C 甲吊车的电动机做的总功较多D 甲 乙两吊车的电动机做的总功相同 B 例2 2013 南京 在 测定动滑轮机械效率 的实验中 小明用如图所示的动滑轮提升钩码 改变钩码的数量 正确操作 实验数据如下 1 实验时 用手拉动弹簧测力计 使挂在动滑轮下的钩码缓缓上升 2 第 次实验时测得动滑轮的机械效率为71 4 3 第 次实验时 钩码上升的速度为0 05m s 则拉力的功率为0 17W 4 由表中实验数据分析可知 同一动滑轮 所提升物重增大 机械效率将增大 选填 增大 减小 或 不变 匀速 变式题2 小红在探究 影响滑轮组机械效率高低的因素 时 提出下列假设 1 机械效率可能跟动滑轮有关 2 机械效率可能跟被拉物体上升的高度有关 3 机械效率可能跟被拉物体重有关 4 机械效率可能跟承受绳子的段数有关然后小婷设计了如图所示的2组实验进行对比 来验证小红提出的假设 则该实验验证的假设是 A 1 B 2 C 3 D 4 D 例3 P51第5题 2013长沙 用图甲所示的滑轮组运送货物上楼 每件货物重100N 每次运送的量不定 图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像 由图可知动滑轮重为N 当某次运送4件货物时 绳子的拉力F是N 滑轮组的机械效率为 不考虑绳重和摩擦 100 250 80 变式题3 2013自贡 如图所示 滑轮组的绕绳未画出 人以600N的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10秒 使绳端向下移动了1 5m 重物匀速上升了0 5m 已知滑轮组的机械效率为70 g 10N kg 1 按题意画出滑轮组的绕绳 2 人所做功的功率多大 3 被吊起的重物质量多大 1 某建筑工地要将同一个箱子从地面搬上二楼 如果分别采用如图所示的两种方式搬运 F1和F2做功的情况 以下判断正确的是 A 两种方式机械效率一定相等B 两种方式功率一定相等C 两种方式所做的总功一定相等D 两种方式所做的有用功一定相等 D 2 小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组 如图所示 分别将同一物体匀速提高到相同高度 滑轮组的机械效率分别为 1 2 下列关系正确的是 忽略绳重及摩擦 A A F1 F2 1 2B F1 F2 1 2C F1 2 3 2013武汉 如图所示 利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体 拉力F的大小为30N 若物体和地面之间的摩擦力大小为45N 则A处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为 A 45N 50 B 45N 75 C 60N 50 D 60N 75 B 4 2013娄底 如图所示 用一个滑轮组匀速提升重为200N的物体 在物体上升2m的过程中 人所用的拉力为125N 则此滑轮组的机械效率为 80 6 2013常洲 山东临淄管仲纪念馆内有一口铜钟 质量为2t 2013年4月 一男子钻到钟下玩耍 其他游客转动铜钟导致悬挂钟的绳索被扭断 该男子被困于钟内 闻讯赶到的消防员们迅速组装好滑轮组 站在地面一起向下拉绳将铜钟吊起 该男子趁机从钟下爬出脱困 g取10N kg 问 l 消防员们站在地面一起向下拉绳将铜钟吊起 请画出最省力的绳子绕法 2 消防员们在绳子自由端共施加4000N的力 使铜钟在1min内匀速缓慢上升60cm 请计算绳子自由端拉力做功的功率 240W 3 此过程中滑轮组的机械效率是多少 83 3 7 2013河北 如图所示 重为1140N的物体 它与水平地面的接触面积为1 5 103cm2