中考物理知识复习：机械效率的测量与提高

机械效率的测量与提高第一部分：知识清单一关联词条：功的原理有用功总功额外功有用功、总功、额外功三者间的关系机械效率二知识清单：1）机械效率的测量：ηη==①原理：②应测物理量：钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S③器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。④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。2）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摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。3)提高滑轮组机械效率的主要措施有：①使滑轮组在满载情况下工作，以增大有用功在总功中的比例;②在滑轮的转轴中加润滑油，以减小摩擦阻力，减小滑轮组中动滑轮的自重等，即在有用功一定的情况下，减少额外功，提高效率。第二部分：点拨指导一重点：（1）提高效率的方法：使滑轮组在满载情况下工作，以增大有用功在总功中的比例，在滑轮的转轴中加润滑油，以减小摩擦阻力，减小滑轮组中动滑轮的自重等，即在有用功一定的情况下，减少额外功，提高效率。机械效率和功率的区别：功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功；机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功。二、难点：（1）使用任何机械都存在摩擦，额外功不能为零，机械效率不可能达到100%．（2）滑轮组的机械效率、动滑轮的机械效率、杠杆的机械效率高低，跟机械的重、提起物体的重、摩擦、绳重等有关，在这些不能确定的情况下不能确定机械效率的高低．三、关键点：影响机械效率的关键：动滑轮的重力不可忽略，则克服动滑轮的重和绳与滑轮间的摩擦所做的功为额外功，首先根据影响摩擦力大小的因素判断出绳与滑轮间的摩擦，再利用公式η=W有用/W总判断出动滑轮的机械效率η与物体重力G的关系．四、易混点：（1）掌握影响滑轮组机械效率的主要因素：动滑轮的重力和被提升的物体重力；在其他条件不变时，被提升的物体越重，则有用功越多，有用功在总功中所占的比例越大，机械效率越高；动滑轮越重，则额外功越多，有用功在总功中所占的比例越小，机械效率越低；（2）此外绳子的粗细、摩擦等都会影响滑轮组的机械效率．第三部分：解题示范例1：在探究定滑轮组机械效率的实验中（1）所用的实验器材除图中所示外，还需要、。（2）实验中，用力拉弹簧测力计时应使钩码。（3）若实验装置如图所示，需要计算动力F移动的距离s与重物G上升的高度h的关系是（4）要测量的物理量（并用符号表示）是：a.用弹簧测力计测量b.用弹簧测力计测量c.用测量（5）实验中有用功W有=；总功W总=，其机械效率的表达式是ŋ=答案：（1）铁架台（支架），刻度尺（2）匀速上升（3）s=3h（4）a.钩码的重力Gb.绳子的拉力Fc.刻度尺钩码上升的高度（5）Gh3FhG/3F解析：本题注重对基础知识的掌握，要会设计和组装实验，会用公式（或字母、文字）表达出实验结论。要测出滑轮组的机械效率需测量出有用功和总功，需要的仪器还应该有刻度尺和铁架台，第（3）问中由s=nh可得出它们得关系，第（5）问中要用字母表示有用功，总功和机械效率。例2：如图所示，小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2。若不计绳重与摩擦，则（）A.W1=W2，η1=η2 B.W1=W2，η1<η2C.W1<W2，η1>η2 D.W1>W2，η1<η2答案：C解析：因为此时的目的都是将物体从地面提到二楼，所以两种情况下小明所做的有用功相等。但是乙中需要克服动滑轮的重力做功，即乙图中所做的额外功要比甲图中多。所以甲的机械效率高。第四部分：三套检测题巩固训练、针对性诊断、再次诊断针对性诊断题型一（了解）提示语：功率与机械效率的理解下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（

）A.功率大的机械，机械效率一定高B.机械效率大小与功率大小无关C.机械效率高的机械，做的有用功一定多D.做功多的机械，机械效率一定高答案B提示语：机械效率的理解下列关于机械效率的说法正确的是（）A．机械效率不可能达到100%B．随着科学技术的发展，机械效率可能会大于100%C．滑轮组的机械效率一定大于动滑轮的机械效率D．杠杆的机械效率一定大于动滑轮的机械效率分析：（1）使用任何机械都存在摩擦，额外功不能为零，机械效率不可能达到100%．（2）滑轮组的机械效率、动滑轮的机械效率、杠杆的机械效率高低，跟机械的重、提起物体的重、摩擦、绳重等有关，在这些不能确定的情况下不能确定机械效率的高低．故选A．

题型二（理解）提示语：功率与机械效率的变化将一个动滑轮改为定滑轮使用后，在相同时间内把同一物体提高相同高度，则改动后与改动前相比较（

）.A．节省了力

B．提高了机械效率C．降低了机械效率

D．提高了功率答案B提示语：提高机械效率的方法现要利用斜面将木箱拉上汽车，下列做法中可以提高斜面机械效率的是（）A．以较快的速度拉木箱B．以较慢的速度拉木箱C．减小斜面的倾斜程度D．增大斜面的倾斜程度分析：由于汽车的高度一定，因此克服重力做的功（即有用功）为定值，那么提高斜面的机械效率可从减小总功的角度入手分析．故选D．

题型三（掌握）提示语：机械效率的比较利用三种机械，分别把同一物体提升相同的高度，若η1＜η2＜η3，则下列关系正确的是（

）A.W总1＜W总2＜W总3

B.W总1＞W总2＞W总3C.W总1＝W总2＝W总3

D.无法判断答案B提示语：机械效率的计算小明利用如图所示的装置在4s内把重为450N的物体匀速提升了2m，动滑轮重50N（不计绳重及摩擦），下列判断正确的是（）A．重物上升过程中机械能总量不变B．提升重物过程中小明所做的功是1000JC．此装置对重物做功的功率为250WD．小明提升此重物时该装置的机械效率为90%分析：（1）机械能等于动能和势能之和，动能大小与物体的质量和运动的速度有关，物体的质量越大，速度越大，物体的动能越大；物体的重力势能与物体的质量和高度有关，物体的质量越大，高度越高，重力势能越大；（2）不计绳重及摩擦时，小明做的功等于提升重物和动滑轮做的功，根据W=Gh求出其大小；（3）根据W=Gh求出此装置对重物做的功即为总功，再根据P=W/t求出功率；（4）根据η=W有/W总×100%求出小明提升此重物时该装置的机械效率．故选BD．巩固训练题型一（了解）

要提高机械效率，关键在于减小额外功。我们可以用滚动摩擦代替滑动摩擦或加注润滑剂减小摩擦，还可以通过简化机械结构，减少机械自重等方法来提高机械效率。答案对题型二（理解）

1、关于机械效率，下列说法中正确的是

（

）A.做功越多机械效率越高

B.有用功与总功的比值越大，机械效率越小C.实际生产中，使用机械比不使用机械做功的效率高D.使用机械做功时，如不考虑机械本身重力及所引起的摩擦，那么，机械的效率是百分之百答案D题型三（掌握）

如图所示为“测滑轮组机械效率”的实验装置，小红同学进行了两次实验探究，得到如下两组数据.

实验次数钩码的重力（N）钩码上升的高度（m）测力计示数（N）测力计上升的高度（m）机械效率（%）一1.00.100.500.30

二2.00.200.670.60

（1）根据实验数据计算出两次滑轮组工作的机械效率，填入表中.（2）分析填入表中的机械效率，判断第

次测量的数据有明显错误，请猜想可能是哪个数据错误，并说出猜想的理由.

答案（1）66.7%

；99.5%（2）二

；

弹簧测力计的示数再次诊断题型一（了解）一个滑轮组经改进后提高了效率，把同一物体匀速升高同样的高度，改进后和改进前相比较

（

）A.做的总功减少了

B.做的有用功减少了C.做的额外功增多了

D.每股绳子的拉力增大了

答案A

题型二（理解）

1、要提高某一机械的效率，可以采取的正确方法是（

）A.增加机械做功的时间

B.减少机械做功的时间C.有用功一定，减少额外功

D.增加重物上升的高度答案C2、如图所示的装置，工人用250N的力将重为400N的物体匀速提升2m，下列计算结果正确的是（）A．有用功是800JB．有用功是500JC．机械效率为80%D．机械效率为62.5%分析：由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n=2，则拉力F移动的距离s=2h．克服物体的重力所做的功是有用功，利用W=Gh即可求出有用功；拉力F与拉力移动距离的乘积为总功；有用功与总功的比值是机械效率．故选AC．题型三（掌握）1、下列说法中正确的是（

）A.机械效率越高，越省时间

B.机械效率可能等于1C.机械效率越高，越省力

D.机械效率越高，有用功占总功的比例越大答案D2、如图所示，拉力F使物体竖直匀速上升，下列说法