内容正文:
第十二章 简单机械
第3节 机械效率
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ONE
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01
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考点解读
达标检测
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1. 叫做有用功(W有)。______________
________________叫做额外功(W额)。_________________
_________叫做总功(W总)。
2. 使用任何机械都不可避免地要做 。小明把一桶水从一楼提到三楼,提 所做的功是有用功;提 所做的功是额外功。
3. 有用功跟总功的比值叫做 ,用符号 表示。机械效率的表达式为 。若有用功500 J,总功 600 J,则额外功是 ,机械效率是 %。有用功总是 总功,所以机械效率总是 1 的。
对人们有用的功
并非我们需要但
又不得不做的功
有用功和额外功
的总和
额外功
水
桶
机械效率
η
η =
100 J
83. 33
小于
小于
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TWO
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02
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考点一 有用功、额外功和总功
【例1】小李同学把桶掉到水里了,为了把桶拿上来,他使劲将水和桶拉了上来,则他对水做的功是 ,对桶做的功是 ,他使劲做的功是 。(均选填 “总功”“有用功”或“额外功”)
额外功
有用功
总功
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【例2】 工人用如图所示装置把重30 N的物体匀速提升2 m,滑轮重10 N,不计绳重及摩擦,则工人所用的拉力 F= N,上述过程中,工人做的有用功 W有= J,额外功 W额= J,总功 W总 = J。
20
60
20
80
考点解读
考点二 机械效率的理解
【例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
考点解读
考点三 机械效率的计算
类型1 滑轮组竖放
【例4】 如图所示,工人用滑轮组将重物从10m深的井下匀速提升到地面,用时 50 s,绳子自由端的拉力为200N,动滑轮的重力为60N(不计绳重与摩擦,g 取10N/kg),则物重为 N;有用功为 J;拉力做的
总功为_______J;该滑轮组的机械效率为 。
540
5400
6000
90%
考点解读
类型2 滑轮组横放
【例5】 (2023∙娄底改编) 如图所示,重 6 N的物体在 F= 2 N的水平拉力作用下,以10 cm/s的速度向左匀速运动了 5 s,已知物体所受的摩擦力为3 N,则摩擦力所做的功为 J,拉力做的功为 J,动滑轮的机械效率为 。
1.5
2
75%
考点解读
考点四 测量滑轮组的机械效率
【例6】 (2023∙枣庄) 提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用,对节能减排、提高经济效益有重要的意义。 某科技创新小组根据生活经验和客观事实,对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想。
猜想I:滑轮组的机械效率与物体被提升的高度
有关。
猜想Ⅱ:滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有
关。
猜想Ⅲ:滑轮组的机械效率与所提物体的重力
有关。
考点解读
根据猜想,运用如图甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究,测得的实验数据如下表所示。
(1) 实验时应沿竖直方向 缓慢向上拉动弹簧测力计。
(2) 分析表中数据可知:第 3 次实验是利用了图 的装置完成的 , 它的机械效率 η = 。
匀速
实验次数 钩码的重力 G/N 钩码上升高度 h/m 绳端拉力 F/N 绳端移动的距离 s/m 机械效率 η
1 2 0.1 0.00 0.3 74.1%
2 4 0.1 1.50 0.3 88.0%
3 4 0.1 1.25 0.4
4 4 0.2 1.50 0.6 88.0%
丙
80%
考点解读
(3) 比较 2、4 两次实验数据 , 可验证猜想 I是_______(选填“正确”或“错误”) 的。
(4) 通过比较 ( 填实验序号) 两次实验数据得出结论:同一滑轮组提升重物时 , 物重越大 , 滑轮组的机械效
率越高。
(5) 通过比较 2、3 两次实验数据可得出结论:不同滑轮组提升相同重物时