物理——机械效率

1、机械与人机械效率【知识点一】机械效率1 .有用功：定义：对人们有用的功。2 .额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功3 .总功： 定义：有用功加额外功或动力所做的功4 .机械效率：定义：有用功跟总功的比值【知识点二】机械效率的测量原理：=W有用 Gh应测物理量：钩码重力 G、W招提升的由S h、拉力F、绳的自由端移动的距离 S器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺.弹簧测力计。步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变。结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：(1)动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多;(2)提升重物越重，做的有用功相对就多； (3)各种摩

2、擦越大做的额外功就多(注意：绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率)例1. 一台起重机将3600N的货物提高4m,如果额外功是9600N,起重机做的有用功是 总功是,机械效率是。例2.利用一个动?t轮将重 70N的物体匀速提高6m,设动滑轮重10N,绳重和摩擦不计，则利用动滑轮所做的额外功是图1总功是,这个滑轮组的机械效率是 。例3.如图1所示，用拉力F使物体竖直匀速上升，下列说法正确的是()A .对物体做的功是额外功B.拉力F做的功是有用功C.拉力F移动的距离是物体移动距离的 2倍D .增加物体重力可以增加滑轮组的机械效率例4.如图2所示，工人用250N的力将重400N的物体匀速提升2m,

3、在此过程中滑轮组的机械效率和所 做的额外图2功分别为(A. 80%800JB. 80%1000JC. 62.5%200JD. 80%200J例5.某同学家新房装修时，在地面与窗台间放置一斜木板，将瓷砖沿木板从地面匀速拉上窗台。如图示，已知窗台高3m,木板长5ml瓷砖重500N,沿斜面所用拉力400N ,则斜面的机械效率是例6.如图4所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为36N的物体缓慢升高0.2m,拉力大小F=16N,拉力移动的距离为0.5m.拉力所做的功为J，有用功为?J，杠杆的机械效率为课堂练习例1 .小明用如图9所示的装置探究杠杆的机械效率，每个钩码的质量为m,。为支点。(1)他

4、将2只钩码悬挂在B点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，拉力为 Fv测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2,则此次杠杆的机械效率为下.(用物理量的符号表示)图9铁 陪 自(2)他将2只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度为h2,则弹簧测力计的示数将填“大于”、“等于”或“小于”)第Fi,此次弹簧测力计做的功将(填大于”、“等于"或“小于”)第一次做的功.(3)他将3只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度仍为h2,则第3次杠杆的机械效率与前两次相比(最大/最小/三次相等).例2.在“探究滑轮组的机械效率”时，小明利用两组滑轮组进

5、行了5次测量，用一个动滑轮和一个定滑轮测定前4组数据，用二个动滑轮和二个定滑轮得第 5组数据，测得数据如表:(1)请根据前四组数据，在图甲中画出实验中滑轮组的绕绳方法.(2)实验中应沿竖直方向拉动弹簧测力计.N.(3)表格中变化处数据应为(4)由表中第1、2组数据可知，同一滑轮组的机械效率与2；根据图乙中弹簧测力计可知编号数据应为无关.中(5)由表中第3、4组数据可知，同一滑轮组的机械效率与摩擦和 有关.的（填“正确”（6）有的同学认为：“机械越省力，它的机械效率越高” .你认为这句话是或“错误”）.你是用小明收集的数据中两组数据对比分析来判断的.图17【知识点三】影响机械效率大小因素1、动滑

6、轮越重，个数越多则额外功相对就多;2、提升重物越重，做的有用功相对就多;3、各种摩擦越大做的额外功就多。【经典例题】Gi, G2提高相同高度，不计例1.如图13,两个滑轮组由每个质量都相同的滑轮组成，用它们分别将重物绳重及摩擦，下列说法中正确的（A.若 Gi = G2,拉力做的额外功相同B.若 Gi = G2,拉力做的总功相同图C.若 Gi = G2,甲的机械效率大于乙的机械效率D.用同一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变例2.如图14所示，小丽分别用甲、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，机械效率为口；用乙滑轮所做的总功为W2,机械效率为屯若不计绳重与摩擦，

7、则（hiA. W1 = W2in = 2B.W1 = W2C. W1 < W2印 > 2D.W1 > W2甲图14 乙例3 .如图15,滑轮重G1=G3< G2（选填：“大于”机械效率分别为%、0,比较下列机械效率ni或“等于”或“小于”）.例4.如图16,取下2个钩码，此时滑轮组的机械效率将（选填:增大“、减小”或不变”）.例5.小日效率分别滑轮组的gA.1 >?F2，>? T2C .一Cg设匀遇提高到相同高度,17所示），分别将近【基础练习】次图15嚓）O 了1关系正确的是（忽略绳重卑1 <?F2 > 4 >?%图16F21.在不计绳重

8、和摩擦的情况下利用如图所18示的甲、乙两装置分别用力把相同的物体匀速提升相同的高度.若用T甲、T乙表力甲、乙两装置的机械效率,W甲、W乙表示拉力所做的功，则下列说法中正确的是 （）4甲=W yW乙B.C.W甲<W乙1862.5%D.2.如图19所示,图19W甲<W乙利用动滑轮提升货物，动滑轮的重为20 N,滑轮与轴间的摩擦及绳子重不计.第一次把重为100 N的货物匀速提升，这个过程动滑轮的机械效率为.；第二次把重为200 N的货物匀速提升，这个过程动滑轮的机械效率为T2.则（）C.邛=? T2D.无法确定邛和？生的关系3.如图20所示，小华同学在“测滑轮组机械效率”的实验中，应竖直

9、向上拉动绳子的自由端。若钩码G重为3N,小华所用拉力F为1.2N,则滑轮组的机械效率为进行实验,;若换成重为5N的钩码G'再图20此滑轮组的机械效率将选填“变大”、“变小”或“不变”）.综合练习一.选择题1 .如图1 （不计绳重与摩擦，且动滑轮重G动小于物重G）,用它们分别将重相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，所用的拉力分别为F甲、F、它们的机械效率分别为7甲、7乙。则下列关系正确的是（GD.刀甲二刀乙2 .用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图2所示的甲.乙两个滑轮组，不计绳子与滑轮的摩擦A.甲较省力且机械效率较高B.乙较省力且机械效率较高A . T1 >? T2C.

10、两个滑轮组省力程度不同，机械效率相同D.两个滑轮组省力程度相同，机械效率不同5m。3.如图3所示，工人利用动滑轮在10 s内将重为100 N的重物（包括桶）沿竖直方向匀速向上提升了若该动滑轮重10 N,忽略绳与滑轮之间的摩擦，不计空气阻力，则下列说法正确的是（A.提升过程中，绳的拉力F做了 500 J的功B.提升过程中，绳的拉力F做了 550 J的功图3C.提升过程中，绳的拉力F做功的功率是50 WD.该滑轮装置的机械效率是100%图745N ,则A处的拉力滑轮组的机械效率3.如图10甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体速度v与时间t的关系如

11、图乙所示。则第2秒末时，物体处于状态，第6秒末到第9秒末，推力F做功是二.填空题1 .小红家正在装修房子，她设计了如图7所示的搬运方案，帮助工人师傅将沙子.水泥等材料运到四楼阳台，四楼阳台到地面的距离为9米，若工人用500N的力将重为800N的材料提升到四楼阳台，她做的有用功机械效率是2 .如图8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.若物体和地焦耳.1.淼究影响潸轮效率的因素裕羯现7小红用如上右图所验，实验数据如下表:实验次数物重G/N物体上升的距离h/cm弹簧测力计的读数F/N弹簧测力计上升的距离s/cm13101.630v/in-s-F1图10铝制塑料 滑轮 色T）面之间的摩擦力大小为(1)231023050%在实验操作中33102.530应竖直向上 拉动弹簧测力计.(2)请在表中的空格处填上第三次实验的机械效率.(3)从实验数据分析可知：提升同一物体，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越(4)她想继续研究物体重力对机械效率是否有影响，请简要写出实验方法：四.计算题1 .如图14所示用滑轮匀速提起1200N的重物，拉力做功的功率为1000W,绳子自由端的上升速度为2m/s(不计绳重和摩擦)求：图14(1)作用在绳自由端的拉力多大？(2)滑轮组的机械效率为多大？(3