内容正文:
10.5机械效率
【学习目标】
1.能理解机械效率的概念.
2.通过实验探究,能正确设计实验、收集实验数据、归纳出科学规律.
3.会计算简单的机械效率问题.
【自主学习】
什么是机械效率
1.物理学中,对我们有用的功,叫作__________;因克服摩擦或机械自重所做的功,对我们是无用的,但又不得不做,像这样的功叫作_________.
上述这两部分功的总和就是_____________,总功也可以说是动力所做的功.
我们把_________________________叫作机械效率,其计算公式为_________.
2.使用各种机械时,机械产生额外功的原因不完全相同,试分析图中各种机械产生额外功的原因.
原因: _____________________________________;
_____________________________________;
_____________________________________.
3.如图所示,用滑轮组提起重为G的物体,所用的拉力大小为F,重物升高的高度为h,拉动绳子移动的距离为s.请你写出总功、有用功、额外功及机械效率的表达式.
W总=________;W额=________;W有=________;η=________。
机械效率总是一定的吗
1.如图(a)、(b)所示,如果每一个钩码的重为G,动滑轮重为G动,钩码上升的高度为h,不计摩擦和绳重.
(1)两图的有用功分别是多少?有什么关系?
(2)两图的额外功分别是多少?有什么关系?
(3)你能从理论上得出哪一个滑轮组的机械效率高吗?
2.用图所示的器材从井中提水,如果要提高机械效率,可以采取什么措施?
【自我评价】
1.甲、乙两种机械的效率分别是70%和50%,则下列说法正确的是( )
A.使用甲机械省力
B.使用甲机械做功快
C.在相同时间内,使用甲机械完成的功多
D.乙机械的额外功在总功中占的比例大
2.关于功、功率、机械效率说法正确的是( )
A.功率越大,做功越快,机械效率越大
B.做功越少,功率越小,机械效率越小
C.功率越大,反映做功越快,与机械效率无关
D.机械效率越大,表明它做的功越多
3.如图所示,分别用甲、乙两个滑轮将同样的钩码缓慢提升相同的高度,则下列说法正确的是( )
A.F1与F2大小相等
B.甲中绳的自由端移动的距离比乙大
C.F1做的总功比F2多
D.甲的机械效率比乙高
4.人直接用F1的力匀速提升重物,所做的功是W1,若人使用某机械匀速提升该重物到同一高度则人的拉力为F2,所做的功是W2.下列说法中正确的是()
A.F1一定大于F2
B.F1一定小于F2
C.W2一定大于W1
D.只有F2大于F1,W2才大于W1
5.如图所示,工人用滑轮或滑轮组提升重物,每只滑轮质量均相同,若把同一货物匀速提升相同的高度(不计绳子与滑轮间的摩擦),下列说法正确的是( )
A.使用C滑轮组与使用D滑轮组一样省力
B.使用D滑轮组最省力物
C.其中机械效率最高的是使用C滑轮组理
D.其中机械效率最高的是使用B滑轮
6.如图所示,用动滑轮把一个物体匀速拉起,不计摩擦,下列说法中正确的是( )
A.拉起的物体质量越大,机械效率越高
B.动滑轮的质量越大,机械效率越高
C.拉起物体的速度越大,机械效率越高
D.物体被拉起的越高,机械效率越高
7.如图所示,重为50N的物体A在拉力F作用下沿水平面做匀速直线运动.已知滑轮组机械效率为80%,物体运动的速度为1m/s,下列分析计算正确的是( )
A.物体所受合力为5N
B.物体受到的摩擦力为12N
C.拉力F做功的功率为5W
D.在10s内机械所做的有用功为500J
8.施工中,一工人利用如图所示的定滑轮将一桶沙匀速拉到10m高处,沙重90N,所用的拉力是100N.求:
(1)有用功是多少?
(2)总功是多少?
(3)定滑轮的机械效率是多大?
【拓展提升】
1.把重100N的沙子运到三楼,如图所示中给出了三种方法:
方法①:用桶装沙子,由体重为400N的人沿楼梯提上去.
方法②:用桶装沙子,用定滑轮吊上去.
方法③:用桶装沙子,用动滑轮吊上去.
这三种方法做的有用功_________,做的额外功最多的是_____________,机械效率最高的是_____________.(填方法的序号)
第1题图 第2题图
2.如图是小松同学测滑轮组机械效率的实验装置,赵松同学实验中测量的有关数据如下表所示:
实验次数
物体重力G/N
物体上升高度h/m
拉力F/N
细线自由端移动的距离s/m
机械效率η/%
1
2.0
0.2
1.6
0