2019-2020学习共同体苏科版九年级第一学期物理第五节 机械效率习题课50张PPT+学案

学点1　机械效率的概念 问题1：活动——“再探动滑轮” (1)如图11－5－2所示，该活动需要测量的物理量有　4　个，需要计算的物理量有　2　个.设计的实验表格如下： 图11－5－2 绳受到的 拉力F/N 绳端移动的 距离s/m 钩码所受的 重力G/N 钩码上升 的高度h/m 拉绳所做 的功WF/J 滑轮拉钩码所 做的功WG/J (2)按教材中的步骤进行实验，将实验数据填入自己设计的表格中，并进行相应的计算. (3)对计算结果进行比较和分析，可发现拉绳所做的功总　大于　(选填“大于”“小于”或“等于”)滑轮拉钩码所做的功，这是因为：　拉绳所做的功，除用于滑轮拉钩码做功，还用于克服动滑轮的重力做功，克服摩擦力做功　Ｗ. 问题2：有用功、额外功、总功、机械效率 (1)在“再探动滑轮”活动中，　拉力拉绳做的功　为总功，记为W总.其中用于　滑轮拉钩码　所做的功为有用功，记为W有用；用于　克服动滑轮重和克服摩擦力　所做的功为额外功，计为W额外. 它们之间的关系为：　W总＝W有用＋W额外　. (2)物理学中，将有用功与总功的　比值　叫作机械效率.用公式表示为：　η＝×100%　Ｗ. (3)根据你对机械效率的理解，尝试思考下列说法的正误，并与同学交流判断的理由. A.水桶掉到井里，把水桶捞上来时，对桶做的功是额外功 B.有用功总是克服物体重做的那部分功，表达式一定是W有＝Gh, C.机械效率总小于1 D.机械效率越高，表示做功越快 E.机械效率越高，表示做的有用功越多 F.有用功相同时，额外功做得越少，机械效率越高 [答案] A错误，理由：水桶掉到井里，目的是捞桶，因而此时对桶做的功是有用功，克服水重做的功为额外功. B错误，理由：如果目的是提升某物体，则有用功为克服该物体重所做的功，表达式为W有＝Gh，如果是水平方向拉一个物体，则有用功为克服该物体所受阻力所做的那部分功，表达式为W有＝fs物. C正确，理由：对于实际的机械，总存在额外功，所以有W有<W总，因而机械效率总小于1. D错误，理由：机械效率越高，表示有用功占总功的比例越高，功率表示做功快慢.机械效率和功率是表示做功的两个不同特性的物理量，它们之间无必然的因果联系. E错误，理由：机械效率越高，表示有用功占总功的比例越高，做的有用功不一定多；总功或额外功相同时，机械效率越高，所做有用功越多. F正确，理由：有用功相同时，额外功越少，则总功越少，有用功与总功的比值则越大，即机械效率越高.比较机械效率高低的常用方法：有用功相同时，比额外功，额外功少的机械效率高；额外功相同时，比有用功，有用功多的机械效率高. 学点2　机械效率的简单计算 问　题：如图11－5－3所示，用动滑轮和桶组成的装置来提水，已知滑轮重4 N，桶重6 N，桶中水重50 N，现将这桶水在4 s内匀速提升5 m，所用拉力为32 N.则 图11－5－3 (1)有用功为　克服水重　做的功，W有用＝　Gh　＝50 N×5 m＝250 J.总功为　拉力　做的功，W总＝Fs＝32 N×10 m＝320 J.额外功W额＝　W总　－　W有用　＝　320 J－250 J　＝　70　 J. (2)机械效率η＝　　×100%≈　78.1%　Ｗ.　×100%＝　 学点3　探究并测量滑轮组的机械效率 探究1：测量滑轮组的机械效率 (1)小明测滑轮组机械效率的实验过程如图11－5－4所示.依据的实验原理是机械效率的公式：　η＝×100%　，其中W有用＝　Gh　，W总＝　Fs　Ｗ.实验中小明匀速竖直向上拉动弹簧测力计，所获得的测量数据如图所示.由图知：G＝　2.0 N　，h＝　0.1 m　，F＝　0.8 N　，s＝　0.3 m　，测得η＝　83.3%　. 图11－5－4 (2)实验过程中的注意事项：　匀速竖直向上　拉动弹簧测力计. (3)如果不测量距离，能测量出机械效率吗？　能　，表达式为：　η＝　Ｗ. (4)若在弹簧测力计静止时读取数据，这样得出的机械效率与实际值相比　偏大　(选填“偏小”“偏大”或“相等”)，理由：　拉力会比匀速拉动时小　. 探究2：影响滑轮组机械效率的因素 (1)猜想用滑轮组提重物时影响滑轮组机械效率的因素：　主要因素是动滑轮重、物体重，次要因素是绳重和摩擦.与绳子的股数，重物被提升的高度、定滑轮的重等均无关　Ｗ. 图11－5－5 (2)用完全相同的滑轮组装成如图11－5－5所示的甲、乙两不同的滑轮组，分别将质量相同的钩码提高相同高度，用测力计测算出图甲的机械效率η甲和图乙的机械效率η乙，并比较.该实验的目的是探究　动滑轮的重　是否影响滑轮组的机械效率.猜测η甲　＞　η乙.简述你的理由：　将同样的钩码提升相同的高度，所做的有用功相同，甲装置中动滑轮个数比乙中少，克服动滑轮重所