内容正文:
物理暑期作业八
《机械效率》(第一课时)
命题人:陆永兴 审核人:蔡玉婷
一、预习作业(阅读课本,独立解决下列问题)
1.我对“率”不陌生,比如我知道种子的发芽率……
2.我猜想:假如机械自身的重力很大,机械内部的摩擦很大,那么在使用机械时就会……
(一)探究活动“再探动滑轮”
活动一:探究“手拉绳子做的功与动滑轮对钩码做的功之间的关系
如图所示,用手通过一个弹簧测力计沿 方向 拉一个动滑轮,使挂在它下面重为G的钩码缓缓上升。
实验分析:手拉绳做的功和动滑轮对钩码所做的功相等吗?哪个大?找一找其中的原因,与同学们交流一下。
(二)认识有用功、额外功、总功和机械效率
1.上述实验中哪部分功对我们是有用的,是必须做的?哪部分功对我们没有用但又不得不做的?哪部分功是总功?有用功、额外功和总功三者之间有何关系?
2.与大家讨论一下,在斜面的使用中(如图),有用功、额外功、总功分别指的是哪部分功?
3. 在物理学中,我们把 叫做机械效率,用字母 表示。其表达式为: 。你认为机械效率有没有单位?它会不会达到或超过1?某机械的机械效率为50%,它表示什么物理意义?
二、跟踪训练
1.下列有关机械效率的概念的叙述中,正确的是 ( )
A.做功越多的机械,机械效率一定越高 B.做功快的机械,机械效率一定越高
C.省力多的机械,机械效率一定高 D.机械效率越大,有用功占总功的比值越大
2.某滑轮组改进后提高了机械效率,若用它把同一物体匀速提到同样的高度,改进后与改进
前相比较,下列说法中错误的是 ( )
A. 做的有用功增加了 B. 做的总功减少了
C. 做的额外功减少了 D. 做的有用功跟总功的比值增大了
3.使用机械做功时,由于 不可避免,所以总功 有用功,因此,机械的效率
总 1。
4.用动滑轮将重400N的物体匀速提高2m,若拉力大小为250N,则有用功是 J,动滑轮的机械效率是 。
5.用如图所示的动滑轮匀速提升物体。如果物体重50N。手拉绳子的力是30N,摩擦不考虑,那么动滑轮自身重 N,这个装置的机械效率是____。
6.用滑轮和桶组成的装置来提水,如图所示,已知滑轮重4 N,桶重6N,桶中水重50N,现将这桶水在4s内匀速提升了5m,(不计绳重及摩摔),求:
(1)拉力F做的功和功率; (2)该装置的机械效率。
7. 在向车上装货物时,常常用木板搭个斜面,把货物推上去,这样可以省很多力。如图所
示,工人师傅用600N的力沿着长4m的斜面,将重1200N的货物推到高为1.5m的车上。
(1) 工人师傅做的有用功是多少?
(2) 工人师傅做的总功是多少?
(3) 该斜面的机械效率是多少?
《机械效率》(第二课时)
命题人:陆永兴 审核人:蔡玉婷
一、预习作业(阅读课本,独立解决下列问题)
(一)温故知新
1.达到人们目的所做的功叫做 ,记作: ;并非我们所需要的,但又不得不做,我们将它们叫做 ,记作: ;如果把手的拉力(即动力)对机械做的功叫做 ,记作 ;它们之间的关系是: 。
2.物理学中 叫机械效率,表达式: 。
3.测滑轮组的机械效率: 实验原理:
那么实验测量的有 、 、 、 四个物理量;
为了测量力,需测量工具是______________;为了测量距离,需用________________;
(二)探究机械效率的影响因素
活动一、探究滑轮组的机械效率
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,第1、2、3次实验装置分别如图中的甲、乙、丙所示。
(1) 测拉力时,应在 方向上 拉动弹簧测力计。
(2)比较第1次实验和第2次实验,可得结论:使用同样的滑轮组,提起的钩码越重,滑轮组的机械效率越 。
(3)第3次实验中所做的有用功是 J,机械效率是 。
(4)第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多,动滑轮自重增大,对动滑轮所做的额外功 (选填“增大”或“减小”),因而,由第2、3次实验可知:滑轮组的机械效率与动滑轮自重大小有关。
(5) 综合上述结论,提高机械效率的方法有 。
活动二、探究斜面的机械效率
斜面是一种简单机械,生活中人们常常利用它来省力。小明想搽究“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度的关系”。于是他找来木块A、长木扳B、三个高度不同的长方体C和一把弹簧测力计进行实验,实验装置如图所示。
(1)除上述器材外,小明要完成实验还需要的一种器材是 ;
(2)在实验过程中,应沿斜面向上拉动木块,使木块做 运动;
(3)实验记录数据如下表,则第3次实验时斜面的机械效率为
(4)分析比较下表中的实验数据,可得到的结论是:斜面越陡
实验次数
斜面倾斜程度
木块重G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力F/N
木块沿斜面移动的距离s/m
斜面的机械效率η
1
较缓
5
0.2
3.3
0.5
60.6%
2
较陡
5
0.25
3.8
0.5
65.8%
3
最陡
5
0.3
4.2
0.5
二、跟踪训练
1.小明在“测滑轮组机械效率”的实验中,用如图所示的滑轮组进行了五次实验,实验中读数准确,数据记录如下表:
实验
次数
提升速度
v/(m/s)
物重
G/N
物体上升的
高度h/cm
测力计的
示数F/N
测力计移动
的距离s/cm
1
0.1
6
3
2.5
12
2
0.1
6
5
2.7
20
3
0.1
6
8
2.5
32
4
0.2
6
8
2.5
32
5
0.3
6
8
2.5
32
(1)请画出实验中所使用滑轮组的绳子绕法;
(2)表中有一个数据的记录是不合理的,此数据是 ;
(3)修正不合理数据后,由表中数据可得,滑轮组的机械效率与 无关;
(4)若仍用此滑轮组提升重为6N的物体,在滑轮的轮轴处加润滑油,则此滑轮组的机械效率 (选填“增大”、“减小”或“不变”),理由是 。
2.小芳同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系,如图所示。她首先测出小车重,然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车,调节斜面倾斜角θ的大小多次测量,得到下表所示的数据:
斜面倾
斜角θ
小车重G/N
斜面高
h/m
斜面长
S/m
拉力
F/N
有用功
W有/J
总功
W总/J
机械
效率η
12°
5
0.2
1
2.1
2.1
48%
30°
5
0.5
1
3.6
2.5
69%
45°
5
0.7
1
4.3
3.5
4.3
⑴ 请你替小芳在上表中的空格处填上适当的数据。
⑵ 分析上表中的数据,可以得出的探究结论是:斜面倾斜角θ越 ,斜面越省力,斜面的机械效率越 。
⑶ 实验过程中拉力的方向应与斜面 。
⑷ 若想探究斜面的机械效率与物重的关系,则要保持 不变,斜面的光滑程度不变,只改变 ,这种研究问题的方法我们称之为 法。
3. 如图,汽车车厢底板高度h=1.5m,斜面长度s=3m,现用力F沿着斜面把重力G=1800N的重物匀速拉到车上,若不计摩擦,拉力F为_____N;若实际拉力F=1200N,则使用该斜面拉力做的总功是 J,斜面的机械效率是 %,物体沿斜面上升时与斜面间的摩擦力为 N。
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