初中物理人教版八年級(jí)下第十二章簡(jiǎn)單機(jī)械第3節(jié)機(jī)械效率-第3節(jié)機(jī)械效率

1、第3節(jié)機(jī)械效率第1課時(shí)認(rèn)識(shí)機(jī)械效率1有用功、額外功和總功有 用 功：為了實(shí)現(xiàn)做功的目的，不用任何機(jī)械而必須做的功，用W有表示額 外 功：使用機(jī)械時(shí)，對(duì)人們沒(méi)有用但又不得不做的功叫額外功，用W額表示總功：有用功與額外功之和是總共做的功，叫做總功，用W總表示方法：區(qū)分有用功與額外功的最好方法是看做功“目的”完成我們認(rèn)為有用的那部分功就是有用功(即目的所在)，而我們?yōu)橥瓿尚枰褂脵C(jī)械多做的功即為額外功2機(jī)械效率定義：物理學(xué)中，將有用功跟總功的比值叫做機(jī)械效率公式：eq f(W有,W總).意義：機(jī)械效率的高低反映了使用機(jī)械時(shí)有用功在總功中所占的比例大小，比例越大，機(jī)械效率越高，機(jī)械的性能越好，經(jīng)濟(jì)效

2、益越高影響因素：摩擦、機(jī)械自重及物重等注意：使用任何機(jī)械都不可避免地要做額外功，有用功總小于總功，機(jī)械效率總小于1；機(jī)械效率不是固定不變的，機(jī)械效率反映的是機(jī)械在一次做功過(guò)程中有用功跟總功的比值，同一機(jī)械在不同的做功過(guò)程中，機(jī)械效率往往不同1(廣州中考)如圖剪刀剪紙的機(jī)械效率為80%，這表示( D )A若作用在剪刀的動(dòng)力是1 N，則阻力是 NB若作用在剪刀的阻力是1 N，則動(dòng)力是 NC若作用在剪刀的動(dòng)力做功1 J，則有 J的功用于剪紙D若作用在剪刀的動(dòng)力做功1 J，則有 J的功用于剪紙(福建中考)如圖所示，工人利用動(dòng)滑輪吊起一袋沙的過(guò)程中，做了300 J的有用功，100 J的額外功，則該動(dòng)滑輪

3、的機(jī)械效率為( A )A75% B% C% D25%3(茂名中考)如圖所示，用相同的滑輪不同的繞法提起相同的重物，繩重、摩擦忽略不計(jì)，在物體勻速上升的過(guò)程中( D )A甲圖省力，機(jī)械效率甲圖大B甲圖省力，機(jī)械效率一樣大C乙圖省力，機(jī)械效率乙圖大D乙圖省力，機(jī)械效率一樣大(濱州中考)如圖，用滑輪組提升重物時(shí)，重800 N的物體在10 s內(nèi)勻速上升了1 m已知拉繩子的力F為500 N，則提升重物的過(guò)程中( B )A繩子自由端被拉下3 mB做的有用功是800 JC拉力F的功率是80 WD滑輪組的機(jī)械效率是60%(懷化中考)有一同學(xué)用如圖所示的動(dòng)滑輪，把500 N的重物提升了2 m，此時(shí)動(dòng)滑輪的機(jī)械效

4、率是80%，那么這位同學(xué)做的有用功是1_000J，總功是1_250J.6(廣東中考)質(zhì)量為 kg的塑料桶裝滿水后總質(zhì)量為10 kg，小明將其從地面勻速搬到高度為1 m的桌面上，在豎直向上搬水的過(guò)程中所做的總功是100J，有用功是95J，機(jī)械效率是95%(g取10 N/kg)7(南平中考)利用如圖所示的滑輪，在粗糙水平面上勻速拉動(dòng)物體，下列敘述正確的是( C )A重力做的功是有用功B拉力F1做的功是額外功C繩子自由端的拉力F做的功是總功D該滑輪的機(jī)械效率可能等于100%(淄博中考)用如圖所示的滑輪組在10 s內(nèi)將300 N的重物勻速提升3 m，已知?jiǎng)踊喼?0 N，不計(jì)摩擦，則( C ) A利用

5、滑輪組所做的有用功是450 JB繩子自由端移動(dòng)的速度是 m/sC拉力的功率是99 WD滑輪組的機(jī)械效率是80%9(樂(lè)山中考)如圖所示，張偉同學(xué)通過(guò)斜面用平行于斜面F200 N的推力，將質(zhì)量為30 kg的物體在5 s時(shí)間內(nèi)勻速推到1 m高的平臺(tái)上，斜面長(zhǎng)s2 m(g取10 N/kg)則( B )A推力的功率為40 WB斜面的機(jī)械效率為75%C推力做的總功300 JD斜面對(duì)物體的摩擦力100 N(廣州中考)如圖所示，手用F1的力直接將物體B勻速提升h，F(xiàn)1做功為300 J；若借助滑輪組把B勻速提升相同高度，滑輪組機(jī)械效率是30%，則F2做功為1_000J.11(巴中中考)如圖所示，物體和動(dòng)滑輪的總

6、重力為200 N，當(dāng)物體勻速上升的高度為2 m時(shí)，繩子移動(dòng)的距離為4m，若滑輪組的機(jī)械效率為80%，則動(dòng)滑輪重40N.(繩子的重力、繩子與滑輪各處的摩擦均忽略不計(jì))(曲靖中考)如圖所示，用一個(gè)長(zhǎng)為 m的斜面將重為45 N的物體沿斜面勻速拉到 m的高臺(tái)上，斜面的機(jī)械效率為60%，則把重物拉上高臺(tái)所做的有用功是18J；物體與斜面間的摩擦力是10N.13(天門中考)陸羽公園矗立著由漢白玉制成的“茶圣”陸羽的雕像，其質(zhì)量為 t，吊裝時(shí)用如圖所示的滑輪組將雕像勻速吊上3 m的高臺(tái)已知提升雕像時(shí)，拉力F的功率為6103 W，繩子自由端移動(dòng)速度為 m/s.(g取10 N/kg)求：(1)滑輪組將雕像吊上3

7、m高臺(tái)需要的時(shí)間t為多少秒？(2)滑輪組對(duì)雕像做的有用功是多少？(3)提升雕像的過(guò)程中滑輪組的機(jī)械效率是多少？解：(1)由圖可知，n3則繩子自由端移動(dòng)的距離：s3h33 m9 m根據(jù)veq f(s,t)得所用的時(shí)間：teq f(s,v)eq f(9 m, m/s)30 s(2)雕像的重力Gmg103 kg10 N/kg104N滑輪組對(duì)雕像做的有用功：W有用Gh104N3 m105J(3)已知拉力F的功率P6103 W，t30 s根據(jù)Peq f(W,t)得拉力做的總功：W總Pt6103 W30 s105 J提升雕像的過(guò)程中滑輪組的機(jī)械效率：eq f(W有,W總)100%eq f105 J,105

8、 J)100%90%14(徐州中考)如圖所示，一根均勻的細(xì)木棒OC，OAeq f(1,4)OC，B為OC的中點(diǎn)，在C點(diǎn)施力將掛在A點(diǎn)的重為180 N的物體勻速提升 m，木棒的機(jī)械效率為90%，這里的木棒是一種簡(jiǎn)單機(jī)械，稱為杠桿，提升該物體做的有用功是36J，木棒重為10N(不計(jì)摩擦)第2課時(shí)測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率原理：eq f(W有,W總)100%過(guò)程：沿豎直方向勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)使重力為G的鉤碼升高，測(cè)出拉力F、鉤碼提升的高度h、繩的自由端移動(dòng)的距離s，計(jì)算W有、W總、.改變鉤碼數(shù)量或利用不同滑輪組，重復(fù)上面實(shí)驗(yàn)結(jié)論：同一滑輪組，提升重物越重，機(jī)械效率越高；提升相同重物，動(dòng)

9、滑輪個(gè)數(shù)越多，機(jī)械效率越低，但越省力注意：在應(yīng)用同一滑輪組提升物體時(shí)，若被提升物體的重力發(fā)生改變，則整個(gè)滑輪組的機(jī)械效率也應(yīng)隨之發(fā)生改變切不可認(rèn)為給定一個(gè)滑輪組，它的機(jī)械效率就是唯一的1在探究“影響滑輪組機(jī)械效率的因素”時(shí)，小明同學(xué)用如圖所示甲、乙兩個(gè)相同的滑輪組來(lái)驗(yàn)證的猜想是：滑輪組的機(jī)械效率可能與( A )A被提升物體重力有關(guān)B動(dòng)滑輪重力有關(guān)C物體被提升的高度有關(guān)D承重繩子的段數(shù)有關(guān)2(多選)在“測(cè)滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，做額外功的主要原因是( BC )A提起鉤碼做功B克服摩擦做功C提起動(dòng)滑輪做功D克服空氣阻力做功3(云南中考)如圖所示，使用滑輪組提升重物時(shí)，能提高機(jī)械效率的是(忽略繩

10、重和摩擦)( B )A改變繞繩方式B減小動(dòng)滑輪的質(zhì)量C減小提升重物的高度D減小被提升物的質(zhì)量(菏澤中考)某學(xué)習(xí)小組利用如圖所示的裝置測(cè)定滑輪的機(jī)械效率將兩個(gè)相同的鉤碼提升相同的高度，則甲的機(jī)械效率較高，主要原因是做的有用功相同，第二次使用動(dòng)滑輪做的額外功多、總功多，有用功和總功的比值小 5(聊城中考)在“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)中，小麗用如圖所示的同一滑輪組提升不同鉤碼的方法，分別做了甲、乙、丙3次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表：實(shí)驗(yàn)編號(hào)鉤碼所受的重力G/N提升高度h/m拉力F/N繩端移動(dòng)的距離s/m機(jī)械效率甲2%乙4%丙6(1)實(shí)驗(yàn)中要豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使鉤碼升高(2)表格中編號(hào)處數(shù)據(jù)應(yīng)

11、為，編號(hào)處數(shù)據(jù)應(yīng)為%(3)分析以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出如下結(jié)論：同一滑輪組的機(jī)械效率主要與提起物體受到的重力有關(guān)(4)若將此滑輪組換一種繞繩方法，不計(jì)摩擦及繩重，提升相同的物體時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率不變(填“變大”“變小”或“不變”)(多選)(江西中考)在測(cè)“滑輪組機(jī)械效率”的活動(dòng)中，瑞瑞同學(xué)在與動(dòng)滑輪相切的細(xì)繩上做一標(biāo)記A(如圖甲所示)，然后用大小為F的拉力勻速豎直向上提升總重為G的鉤碼，當(dāng)鉤碼上升的高度為H時(shí)，瑞瑞同學(xué)在與動(dòng)滑輪相切的細(xì)繩上作另一標(biāo)記B，并測(cè)得AB兩點(diǎn)間的距離為2H(如圖乙所示)，則以下所求物理量正確的是( BCD )A拉力所做的功W2FHB拉力所做的有用功WGHC該滑輪組的機(jī)械

12、效率1D該滑輪組的機(jī)械效率eq f(G,3F)7(北海中考)物理興趣小組在測(cè)量滑輪組機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)中，利用如圖所示的滑輪組進(jìn)行了4次測(cè)量，測(cè)得數(shù)據(jù)如下表所示實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼所受的重力G/N鉤碼提升高度h/m拉力F/N繩端移動(dòng)距離s/m機(jī)械效率11%21%32%44(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)(2)第4次實(shí)驗(yàn)測(cè)得的機(jī)械效率為%.(3)比較1、2兩次實(shí)驗(yàn)，小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)：同一滑輪組的機(jī)械效率與重物被提升高度無(wú)關(guān)；比較第3、4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組，提起的物體重力越大，機(jī)械效率越高，第4次拉力做的額外功與第3次相比增大(填“增大”“減小”或“不變”)，由此可見(jiàn)機(jī)械效率提高的原因是有用功增加比

13、額外功增加的多得多，從而使有用功占總功的比值變大8(盤錦中考)在探究“滑輪組機(jī)械效率”時(shí)，小強(qiáng)利用兩組滑輪組進(jìn)行了4次測(cè)量，用一個(gè)動(dòng)滑輪和一個(gè)定滑輪測(cè)得前3組數(shù)據(jù)，用兩個(gè)動(dòng)滑輪和兩個(gè)定滑輪測(cè)得第4組數(shù)據(jù)，如下表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)物重G物/N動(dòng)滑輪重G動(dòng)/N鉤碼上升的高度h/m動(dòng)力F/N動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離s/m滑輪組的機(jī)械效率/%1122342441(1)根據(jù)表中前3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫出甲圖中滑輪組的繞繩方法解：(2)在實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量繩端拉力F時(shí)，應(yīng)盡量豎直勻速向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，讀出乙圖中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為，第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為%(3)由表中第1、2、3組數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組的機(jī)械效率與物重有關(guān)(4)由表中第3、4組數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組的機(jī)械效率與摩擦和動(dòng)滑輪重有關(guān)，請(qǐng)計(jì)算出第3組實(shí)驗(yàn)中克服摩擦所做的額外功.9(衡陽(yáng)中考)某實(shí)驗(yàn)小組在測(cè)滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如表所示，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示實(shí)驗(yàn)次數(shù)123鉤碼重G/N446鉤碼上升高度h/m繩端拉力F/N繩端移動(dòng)距離s/m機(jī)械效率%(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)