内容正文:
机械效率
一、额外功、有用功、总功
1. 额外功:使用机械时,对完成任务无用而又不得不做的功叫做 。
2. 有用功:真正对完成任务有用的功叫做 。
3. 总功: 和 之和叫做总功。
额外功
有用功
额外功
有用功
二、机械效率
1. 机械效率就是 和 之比,常用百分数表示,其符号为η。
计算公式为 ,且其值总小于1。
有用功
总功
装置图
有用功 W有用=Gh W有用=fs物 W有用=Gh
额外功 克服动滑轮的自重、绳与滑轮之间的摩擦做的功,①W额外=W总-W有用;②若不计摩擦,W额外=G动h W额外=W总-W有用 克服摩擦力所做的功,①W额外=W总-W有用;②W额外=fs
总功 W总=Fs W总=Fs W总=Fs
机械效率
2. 滑轮组、斜面的机械效率
(1)提高滑轮组机械效率的方法: ___
______________________。
(2)如图甲、乙两种情况,机械效率相同,因为有用功是相同的,额外功(对动滑轮做的功)相同,所以总功也相同。
①减小动滑轮的重力;②增加提升物体的重力
(3)一般情况下:斜面越陡越费力,但机械效率越高;斜面越光滑,机械效率越高。
注意:机械效率是有用功跟总功的比值,与做功的多少没有直接关系。功率是描述做功快慢的物理量,与机械效率没有直接关系。
实验23测量滑轮组机械效率
小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示。实验中每个钩码重2 N,测得的数据如下表:
实验次数 钩码总重G/N 钩码上升的高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 机械效率η
1 4 0.1 1.8 0.3
2 6 0.1 2.4 0.3 83%
3 4 0.1 1.4 0.5 57%
4 4 0.2 1.4 1.0 57%
(1)测量滑轮组机械效率的实验原理_________。
(2)在实验中测绳端拉力F时,应尽量竖直向上______拉动弹簧测力计并读数。
(3)第1次实验测得的机械效率为______。(结果保留两位有效数字)
(4)分析表中数据可知:第2次实验是用____图做的;第4次实验是用____图做的。(均选填“a”“b”或“c”)
(5)分析第1、2次实验数据可知:使用同一滑轮组,________可以提高滑轮组的机械效率。
匀速
74%
b
c
增大物重
(6)分析第1、3次实验数据可知:使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重),滑轮组的机械效率______。
(7)如图a,将此滑轮组换一种绕绳方法,不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(8)分析第3、4次实验数据可知,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度______。
(9)滑轮组的机械效率不可能达到100%,其主要原因是________
__________________________(答出一条即可)。
(10)有同学认为拉动细绳的过程中不太方便读出弹簧测力计的示数,应静止时再读数。经过讨论,同学们认为他的想法不正确,因为他没有考虑到________对滑轮组机械效率的影响。
越低
不变
无关
必须克服动滑轮重力做额外功
摩擦力
考点1有用功、额外功、总功
1. 当你用桶从井中提水时,你对桶做的功是______;如果桶掉进井里,从井捞桶时,桶里带着一些水,这时你对桶做的功是______,对水做的功是______(均选填“总功”“额外功”或“有用功”)。
2. 小明同学的体重为500 N,他用重为10 N的水桶提着重100 N的水登上5 m高的教室使用,在这一过程中,他做的有用功和额外功分别是( ) A.500 J 50 J B.500 J 2 550 J
C.550 J 2 500 J D.3 000 J 50 J
额外功
B
有用功
额外功
考点2滑轮(组)的机械效率
3. (2023·连云港)下列关于机械效率的说法正确的是( )
A.越省力的机械,机械效率越高
B.做功越快的机械,机械效率越高
C.所做有用功越多的机械,机械效率越高
D.有用功与总功的比值越大的机械,机械效率越高
D
4. (2023·北京)用如图所示的装置提升重为800 N的物体A,动滑轮重为200 N。在卷扬机对绳子的拉力F作用下,物体A在10 s内竖直匀速上升了2 m。在