八年级物理机械效率总结复习课上海科技版知识精讲

1、初二物理机械效率总结复习课上海科技版【本讲教育信息】一. 教学内容： 机械效率总结复习课二、考点点拨： 机械效率的综合计算三、跨越障碍 1、机械效率用水桶从井中向上提水，水桶是提水的机械. 其目的很明确，就是要把一定量的水从井里取上来，必须克服水的重力做功，这是为了把水取上来必须做的功. 物理学中，把“为了达到某种目的”必须做的功叫做有用功. 但是，因为使用了水桶，于是在提水过程中不但要对水做功，也要对水桶做功，这是不可避免的. 从提水这个“目的”看，提水桶就成了“不可避免的额外负担”. 物理学中，把不希望做但又不得不做的功称为额外功. 在提水的例子中，把水桶提上来做的功就是额外功. 在提水的

2、例子中，人的提力既要对水做功，同时也要对水桶做功，即包括了“有用功”和“额外功”，所以把人的提力做的功称为总功. 三者的关系为： W总=W有用+W额外. 使用机械做功时，额外功是不可避免的. 但是人们总有这样的愿望： 努力使机械多做有用功，尽可能少做额外功，即希望有用功占总功的比例越大越好. 于是，物理学中把“有用功与总功的比值”称为机械效率，即 同样在用滑轮提升物体时，也存在机械效率的问题，因为利用滑轮的目的是为了将物体提升，但是在提升的过程中，滑轮之间存在摩擦，以及绳子的重力，动滑轮的重力都会影响到拉力的大小，所以不可避免的要做额外功。那么利用滑轮提升物体时也存在效率的问题。 式中n为绳子

3、的股数。例1、如图斜面长为1m， 高为0.5m的斜面上，用10N的力拉动重为10N物体在斜面上匀速直线运动， 则求拉力做的总功，人对物体所做的功及机械效率。 点拨：拉力做功为总功， 有用功 机械效率例2一个工人用如图所示的滑轮组提起重2000N的货物，所用的拉力是800N，绳子自由端被拉下4m，下列说法正确的是（ ）A总功是3200J，机械效率是40%B有用功是2000J，总功是3200JC有用功是3200J，机械效率是625%D总功是3200J，机械效率是625%点拨：解答滑轮组的题目时，首先应该观察绳子的股数，从图中可以看出绳子的股数为4。所以当绳子自由端被拉下4m时，物体上升的高度为1m

4、.所以总功为800N有用功为 2000N 机械效率答案：B例3、用如图所示的滑轮组提升重900N的物体，使物体匀速上升3m，所用拉力为400N，摩擦不计.求（1）动滑轮有多重?（2）滑轮组机械效率是多大?（3）若用它匀速提升重1800N的物体，绳端的拉力是多大?这种情况下滑轮组的机械效率是多大?点拨：（1）由图看出，物体和动滑轮总重由三股绳子承担，在“摩擦力不计”的条件下：由所以此时的机械效率为总结：从题目中我们可以看出同一滑轮组，提起的物体越重，机械效率越大.例4、用一滑轮组将一物体提升，提升的物体的重力为100N， 此时拉力F=50N，物体以1m/s的速度匀速上升，求滑轮组的机械效率，动滑

5、轮的重力以及总功率的大小点拨：由图可以看出绳子的股数为3条此时绳子运动的速度为3 2、如何提高机械效率 首先我们从影响机械效率的因素入手，我们知道机械效率低的原因是利用机械做功时，不可避免的做了额外功，而额外功是总功的一部分，所以此时有用功相比较于总功一定会小于1，即机械效率小于1。如果利用机械做功时尽力地减小额外功，那么此时的机械效率一定提高。而利用滑轮组做功时，额外功一般是克服动滑轮，绳子的重力做的功，以及克服绳子和滑轮之间的摩擦做的功。所以如果想要提高滑轮组的机械效率，可以减小动滑轮和绳子的重力，减小滑轮之间的摩擦力。但是如果机械装置不变，即如果额外功不变时，又该怎么提高机械效率呢？同学

6、刚才我们在解答例3时看到当额外功一定时，可以尽力地增加有用功，那么此时有用功占总功的比例会增大，从而可以提高机械效率。例5、某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示，实验装置如下图所示。 实验次数物理量l23钩码重GN446钩码上升高度hm0.10.10.1绳端拉力FN1.81.42.4绳端移动距离sm0.30.50.3机械效率745783（1）从表中数据可分析出实验1是用图做的实验，实验2是用图做的实验。（2）通过实验1和实验2的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率越。（3）比较实验2和实验3可得结论：使用同一滑轮组， 可以

7、提高滑轮组的机械效率。点拨：（1）甲中绳子的股数为3条，乙中绳子的股数为5条通过比较两实验中拉力的大小即可以知道1，2分别是利用哪个图做的实验。（2）动滑轮的个数越多，当做的有用功相等时，做的额外功也就越多（因为此时要克服动滑轮的重力做功）所以机械效率也就越低。（3）使用同一滑轮组时，提升相同的高度，做的额外功相同时，提升的重物越重，即做的有用功越多，机械效率也就越大。答案：（1）甲乙（2）低（3）增大提升的物重四、本节小结在中学阶段滑轮组的机械效率是比较重要的知识点，学习本节课的重点是理解机械效率，只有理解了机械效率才能为后面学习其它机械的效率做好准备。【模拟试题】1、有一体积是0.1米3、

8、重力为6860牛的铸铁件，不慎落入水池，现用如图所示的滑轮组进行打捞，将铸铁件在水中匀速提升2米（不计水的阻力），则： （1）铸铁件受到的浮力、动滑轮挂钩A受到的拉力各是多少？（2）若每个滑轮重均为120牛，不计绳重及滑轮的摩擦，拉绳的力F做的功是多少？（3）滑轮组的机械效率和拉力的功率各是多少？（若物体在水中上升的速度是0.1米/秒）。2、使用一个重力为的动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组匀速提升一个重物；不计绳的重力和滑轮上各处的摩擦，这套滑轮组的机械效率是75%，为了提高滑轮组的机械效率，改用重力为的轻质材料的新动滑轮后，再回来提升这个重物，则滑轮组的机械效率可提高到85%。求新动滑轮的重力是原来动滑轮的重力的几倍？ 3、如图所示为用滑轮组提起重物的装置。如果重物G2.4×104N， 滑轮组的机械效率为80，拉力F的功率为1.5kW，要把重物提起1m，求：（1）需要多大的拉力.（2）需要多少时间？【试题答案】1、分析：（1）铸铁件受到的浮力可由求得；挂钩A受到的拉力。（2）拉力，又由可求出S的大小，根据可得F做的功。（3）拉力F做的功是“总功”，而挂钩A对绳的拉力做的功是“有用功”，根据可求得机械效率；拉力F大小已知，绳端的速度可求，根据即可求得拉力的功率，也可以用求得。解：（1） （3） 答：略。2、提示（1）：提示（2）： 中，可以找到的关系。解：设物体重