内容正文:
11.3 如何提高机械效率
第1课时 认识机械效率
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一、三种功
1.有用功:是我们需要的、____________的功;例:竖直提升重物W有用=Gh。
2.额外功:对人们既无利用价值________________的功。例:用滑轮组提升重物
W额=G动h(不计绳重和摩擦)。
3.总功:__________对机械做的功叫总功。总功等于____________和____________
之和。即W总=W有用+W额。
有价值
又不得不做
动力
有用功
额外功
二、机械效率
1.定义:____________跟__________的比值。机械效率总是__________(选填“小于”
“等于”或“大于”)1。
2.公式:η=__________×100%。机械效率为60%,表示该机械做功时,__________功
在________功中占的比例为60%。
疑难突破:机械效率是一个比值,用百分数表示,它只有大小,没有单位。 机械
效率的高低与是否省力、机械做功的快慢无关。
有用功
总功
小于
有用
总
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1.小明用桶把一些沙子运上三楼。小明在此过程中 ( )
A.克服自身重力所做的功是总功
B.克服沙子重力所做的功是有用功
C.克服沙子重力所做的功是额外功
D.克服桶重力所做的功是有用功
2.关于机械效率,下列说法正确的是 ( )
A.机械效率越高,机械所做的有用功越多
B.总功越少的机械,机械效率越高
C.额外功越少的机械,机械效率越高
D.总功一定时,有用功多的机械效率高
B
D
3.如图所示,用动滑轮把重为400 N的物体在20 s内匀速提高10 m,拉力为250 N,
则在此过程中有用功为__________J,总功为__________J,该装置的机械效率为
__________,拉力的功率为_________W。
4 000
5 000
80%
250
4.某人用如图所示的两种方法分别将同一物体匀速提升相同的高度,不计摩擦和
绳重,他所做的有用功W甲_______W乙,两种装置的机械效率η甲_______η乙。(均选填
“>”“=”或“<”)
=
>
5.在修建柳州市城市轻轨的施工过程中,起重机在4 s内将重力为5×104 N的钢材沿竖直方向匀速提升了2 m,而它的电动机做的功是2×105 J。求:
(1)起重机对钢材所做的有用功;
解:(1)钢材的重力:G=5×104 N,起重机对钢材所做的有用功:
W有用=Gh=5×104 N×2 m=1.0×105 J;
(2)起重机所做的额外功;
解:(2)电动机做的功是总功,即W总=2×105 J,
起重机所做的额外功W额外=W总-W有用=2×105 J-1.0×105 J=1.0×105 J;
(3)起重机的机械效率。
解:(3)起重机的机械效率:η=×100%=×100%=50%。
第2课时 机械效率的测量
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1.实验原理:η=×100%=______。
2.实验器材:________________、____________、细线、滑轮、钩码。
3.测量的物理量:物重G、_______________、物体被提升的高度h、________________。
4.影响滑轮组机械效率的因素:被提升物体的重力、____________的重力、各处的摩擦力。
疑难突破:
竖直拉滑轮时,若不计绳重与摩擦,则W额=G动h;则η==。
弹簧测力计
刻度尺
绳端拉力F
绳端移动距离s
动滑轮
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1.机械效率是机械性能好坏的重要标志。结合生产、生活实际,分析实验数据
可知,下列提高机械效率的措施不可行的是 ( )
A.增加所提物重 B.减轻机械自重
C.机械加润滑油 D.增加重物上升高度
2.如图所示,在测滑轮组机械效率的实验中,下列要求错误的是 ( )
A.弹簧测力计必须先校零
B.弹簧测力计必须竖直向上拉
C.弹簧测力计必须在静止时读数
D.实验时装置旁的刻度尺必须竖直放置
D
C
3.学习了滑轮组的机械效率之后,小明用同样的滑轮,组装成两个滑轮组,完成了两次不同的实验,
分别如图甲、乙所示,实验数据如表格所示。
(1)第一次实验的机械效率是___________。(结果保留至0.1%)
(2)第二次实验,如图乙所示,则绳子自由端移动的距离是________cm,分析比较两次机械效率,发现
第二次实验测得滑轮组的机械效率__________(选填“大于”“小于”或“等于”)第一次实验测得滑轮
组的机械效率。
次数 物体重
G/N 物体上升
高度h/cm 绳端拉力
F/N 绳子自由端
移动距离s/cm 机械
效率η
1 2 10 1.5 20
2 2 10 1.0
66.7%
30
等于
3.学习了滑轮组的机械效率之后,小明用同样的滑轮,组装成两个滑轮组,完成了两次不同的实验,分别如图甲、乙所示,实验数据如表格所示。
(3)若增大被提升物的物重,则滑轮组的机械效率会__________。(选填“增大”“减小”或“不变”)
次数 物体重
G/N 物体上升
高度h/cm 绳端拉力
F/N 绳子自由端
移动距离s/cm 机械
效率η
1 2 10 1.5 20
2 2 10 1.0
增大
4.在“测算滑轮组机械效率”的实验中,物体重为6 N。若物体上升高度为10 cm,此时
弹簧测力计的示数如图所示,则拉力做的有用功是________J,滑轮组的机械效率是
___________。若仅增大动滑轮的重力,该滑轮组的机械效率将__________(选填
“增大”“减小”或“不变”)。(不计绳重和摩擦)
0.6
83.3%
减小
本课结束
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