2012高中物理 1.4 人与机械学案4 鲁科版必修2

用心 爱心 专心1 1 4 1 4 人与机械人与机械 学案学案 学习目标 1 能熟练计算机械效率 并知道其代表的物理意义 2 了解现代机械的发展水平 学习重点 能熟练计算机械效率 并知道其代表的物理意义 知识要点知识要点 1 1 对机械效率的认识 有用功 有用 利用机械工作时 对人们有用的功叫做有用功 额外功 额外 对人们没有用 但又不得不做的功叫做额外功 在提升机械中常有 摩擦阻力做的功和克服动滑轮重力做的功属于额外功 总功 总 有用功和额外功的总和叫做总功 通常动力做的功为总功 机械效率是有用功跟总功的比值 即 它是表示有用功占总功多少的物理量 W W 有 总 机械效率总小于 1 公式 也可写成 但绝对不能写成 或 W W 有 总总 有 P P 总 有 F F 总 有 S S 2 2 功率与机械效率 机械效率是表示机械对总功的利用率高低的物理量 它是反映机械性能优劣的一个重 要指标 不同机械 其效率一般不相同 同一机械 其效率不是永远相同的 是可以改变的 为了使人们利用机械更有益 要设法提高机械效率 如何提高机械效率呢 根据 其中 W总 W有 W额外 可以得出提高机械效率的方法有 W W 有 总 1 增大有用功 在额外功一定下 增大有用功 有用功占总功的百分比就大 效率就 高 例如 滑轮组提升重物 克服动滑轮和摩擦做的额外功一定 使提升的重物在允许范 围内适当增加 做的有用功增大 机械效率也就提高 2 减小额外功 a 减小克服摩擦力做的功 要从尽量减小摩擦力着手 如加润滑剂 用滚动摩擦代替滑 动摩擦等 b 减小机械 自重 如滑轮组在省力相同情况下 改进绳子绕法 尽量减少动滑轮的 个数 从而减小克服机械自重做的额外功 典型例题典型例题 例例 1 1 用如图所示的滑轮组把重 600N 的货物匀速提高 2m 所用拉力是 用心 爱心 专心2 375N 求整个过程的总功 有用功 额外功和这个滑轮组的机械效率 解析解析 拉力 F 对滑轮组所做的功是总功 滑轮组对重物做的功是有用功 根据已知条件 物重 600N 被提升 2m 可求出滑轮组对货物做的有用功 进一步需要知道绳端向下拉的距 离 它是货物被提升高度的 2 倍 S 2h 4m 又已知拉力是 375N 则总功可求 滑轮组 的机械效率用公式求解 因为 S 2h 4m 所以 W总 F S 375N 4m 1500J W有 G h 600N 2m 1200J 额外 W总 W有 1500 1200 300 J W1200J 60 W1500J 有用 总 反思反思 收收 获获 疑疑 问问 达标训练达标训练 1 如图所示的滑轮组由同样大 同样重的一个定滑轮 一个动滑轮组成 只是绳子绕法 不同 分别使用它们将同一重物升高相同的高度 则这两个滑 轮组中相同的物理量是 B A 总功 B 有用功 2 C 额外功 D 机械效率 机械效率是 70 的机 械 与机械效率是 80 的机械相比较 D A 效率是 70 的机械做功快 B 效率是 80 的机械做 功快 C 两种机械做功一样快 D 无法比较做功的快慢 3 运输工人要将一批货物搬到卡车上 他们使用了一个长 5m 高 1 5m 的斜面 现将 3000N 的重物从斜面底端匀速拉到顶端 若不计摩擦 则拉力做功 4500 J 拉力是 900 N 若机器的效率是 75 则拉力做功 6000 J 拉力是 1200 N 4 质量为m的雪橇 自高为h的山坡向下滑到水平雪地上 停止在A点 若再将它从A 点拉回原处 则拉力至少应做 功 用心 爱心 专心3 答案 2mgh 5 缆车的总质量为 2t 用功率为 100KW 的电动机牵引 在倾角为 530的轨道上由静 止向上运动 设电动机在额定功率的情况下工作 传动机构的效率为 85 缆车受摩 擦力大小为其重力的 0 05 倍 sin530 0 8 求 缆车可达到的最大速度 解 阻力 f kmg 0 05 2 10