内容正文:
《12.3 机械效率》
1、 知识点
1. 三种功
(1)有用功:无论是否使用机械,________做的功,用______表示。
(2)额外功:使用机械时,并非我们需要又不得不做的功,用______表示。
(3)总功:有用功与额外功之和,用________表示。
(4)三种功的关系:_______________。
2. 机械效率
(1)定义:物理学中,________跟______的比值,用符号______表示。
(2)公式:______________。
(3)规律:使用任何机械都不可避免地要做额外功,机械效率总是________。
(4)提高机械效率的方法:改进结构,使它更合理、更轻巧。当有用功一定时,减少额外功(减少机械重力)即________摩擦,加润滑油;当额外功一定时,增加有用功,即增加物重。
3. 机械效率的相关计算
图示
有用功
总功
机械效率
物体G上升高度为h时所做的功W有=Gh
拉力F移动s所做功W总=Fs(s=vt) s=h
物体G上高度为h时所做的功W有=Gh
拉力F移动s所做功W总=Fs,s=nh(n为承载重物绳子的段数)
克服摩擦力所做的功W有=fs物
拉力F移动s所做的功W总=Fs=Fns物
物体上升高度为h时所做的功W有=Gh
拉力F移动s所做的功W总=Fs(s=vt)
钩码上升高度为h时所做的功W有=Gh
拉力F移动s所做的功W总Fs
2、 题型
1 机械效率的计算
例1.建筑工地上,工人用如图6所示的装置将重为230N的建材从地面匀速送到6m 高处,所用拉力为125N,时间为20s。求:(1)工人做的有用功;(2)工人做的总功;(3)此过程中该装置的机械效率;
(4)工人做功的功率。
例2.如图,小王站在高3m、长6m的斜面上,将重200N的木箱沿斜面匀速从底端拉上顶端,拉力大小恒为120N,所花时间是10s。
求:(1)木箱沿斜面方向的运动速度。(2)小王对木箱做功的功率。
(3) 斜面的机械效率。
2 测量滑轮组的机械效率
例3 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,实验装置如图所示。
实验次数物理量
1
2
3
钩码重G/N
4
4
6
钩码上升的高度h/m
0.1
0.1
0.1
绳端拉力F/N
1.8
1.6
1.8
绳端移动的距离s/m
0.3
0.4
机械效率η
74.1%
62.5%
(1)实验操作中应竖直向上________拉动弹簧测力计;
(2)通过表中数据可分析出第2次实验是用______(选填“甲”或“乙”)图所示装置做的实验;
(3)通过第1实验和第2次实验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(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率________(选填“越高”“不变”或“越低”);
(4)小组同学再用第2次实验中使用的装置做第3次实验,表中第3次实验中绳端移动距离s漏记,但仍能计算出第3次实验的机械效率η=________(保留3位有效数字)。
实验延伸 (1)比较第2次实验与第3次实验数据得到的结论是:_______________________________________________________________________。
(2)根据实验结论,要提高同一滑轮组机械效率,可以采取的措施有_________________________
学科网(北京)股份有限公司
$