内容正文:
九年级物理全一册(HY)课件
11.3 如何提高机械效率
第十一章 机械功与机械能
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01
新知生成
02
课堂过关
知识点1
知识点2
新知生成
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1.W有用表示________功,指使用机械时,我们需要的、有价值的功.
2.W额外表示________功,指使用机械时,对人们既无利用价值又不得不做的功.
3.W总表示总功,指有用功与额外功之______,即W总=______+______.
(教材改编)用如图所示装置匀速向上提升钩码,已知每个钩码
重0.5 N,动滑轮重0.1 N,将钩码匀速提升0.2 m,弹簧测力计的示
数为0.6 N,则此过程中拉力做的总功为______J,有用功为______J,
额外功为________J.
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例1
知识点1 什么是有用功与额外功
有用
额外
和
W有用
W额外
0.24
0.2
0.04
1.1(日常生活)如图所示,用长木板搭个斜面,把重物沿斜面推上去,斜面长3 m,高1 m.若工人用大小为500 N的推力沿斜面把120 kg的重物推到车厢里,则此过程中推力做的功为________J,额外功为________J,重物受到的摩擦力大小为________N.(g取10 N/kg)
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①使用滑轮组、斜面将物体移到高处时,人的拉力(推力)做的功是总功,克服物体的重力做的功是有用功.②利用斜面时,克服斜面摩擦力做的功是额外功.
1 500
300
100
1.在物理学中,把有用功W有用与总功W总的比值叫做机械________,用η表示,即η= ×100%.
2.实际生活中,使用任何机械都不可避免地要做额外功,因此机械效率η<1.机械效率越高,表示机械性能越________(选填“好”或“差”).
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知识点2 什么是机械效率
效率
好
关于功、功率和机械效率,下列说法正确的是( )
A.机械做功越多,功率越大,机械效率越高
B.机械做功时间越短,功率越大,机械效率越高
C.机械做功越快,功率越大,机械效率并不一定高
D.机械的功率越大,机械效率就越高,做功并不一定多
2.1关于机械效率η,下列说法正确的是( )
A.η可以提高到100% B.η总小于1
C.做功越多的机械,η越高 D.η越高,做的有用功就越多
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例2
C
B
建筑工地上矗立的塔吊,是用电动机来带动滑轮组提升重物的设备.如何提高滑轮组的机械效率,节约电能呢?为此同学们进行了“测算滑轮组的机械效率”的实验探究,用到的装置如图所示(弹簧测力计未画出),记录的实验数据如表所示.
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例3
实验
次数 钩码重
G/N 钩码上升
的高度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 1.2 0.3 55.6%
2 2 0.2 1.2 0.6 55.6%
3 4 0.1 1.9 0.3 70.2%
4 4 0.1 1.3 0.5
(1)实验中应沿竖直方向________拉动弹簧测力计.
(2)分析表中数据可知:第4次实验是用图________所示装置来完成的.
(3)通过比较1、2两次实验数据可知:使用同一滑轮组提升相同重物时,滑轮组的η跟重物上升的高度________.
(4)通过比较________两次实验数据可知:同一滑轮组提升的重物越重,滑轮组的η越高.
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匀速
丙
无关
1、3
(5)由表中数据可得,第4次实验的机械效率为________(结果保留至0.1%).通过比较3、4两次实验数据可知:不同滑轮组提升相同重物,动滑轮越重,滑轮组的η越________.
(6)为提高滑轮组的η、节约电能,下列措施可采取的有________.(多选)
A.减轻动滑轮重 B.增大所提重物重
C.机械加润滑油 D.增大重物上升高度
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61.5%
低
ABC
实验归纳
实验结论:滑轮组的机械效率跟提升的物体的重力、动滑轮的重力、绳重及绳子与滑轮的摩擦________,跟提升物体的高度、滑轮绕绳的方式________.(均选填“有关”或“无关”)
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有关
无关
斜面是一种简单机械,小明同学想探究“斜面的机械效率跟斜面的倾斜程度的关系”.于是他找来木块A、长木板B、三个高度不同的长方体C和一个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.
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例4
刻度尺
匀速直线
(3)分析比较上表中的实验数据可得出结论:利用斜面可以________(选填“省力”“省距离”或“省功”);斜面越陡,机械效率越________(选填“高”或“低”).
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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 71.4%
省力
高
课堂过关
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1.关于功率、机械效率,下列说法正确的是( )
A.省力越多的机械,机械效率越高
B.机械做功越快,功率就越大
C.单位时间做功越多的机械,机械效率越高
D.机械做功越多,功率就越大
2.当人用桶从井中提水时,人对桶做的功是________;如果桶掉进井中,从井中捞桶时,桶里带着一些水,这时人对桶做的功是________,对水做的功是________.(均选填“总功”“有用功”或“额外功”)
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B
额外功
有用功
额外功
3.如图所示,利用重15 N的滑轮A、B分别用力F1和F2匀速提起同一物体,若不计摩擦,物体受到的重力大小为20 N,则F1________(选填“>”“<”或“=”)F2;若物体均被匀速提升4 m,此过程中拉力F1做的功为_____J,拉力F2做的功为_______J,滑轮A的机械效率_______(选填“大于”“小于”或“等于”)滑轮B的机械效率.
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>
80
140
大于
4.(日常生活)往车上装重物时,常常用长木板搭个斜面,把重物沿斜面推上去.如图所示,工人用斜面把80 kg的重物推到1 m高的车上,推力大小为400 N,斜面的机械效率为80%,则斜面长为______m,重物受到的摩擦力大小为______N.假设斜面光滑,则需要施加的推力大小为_____N.(g取10 N/kg)
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2.5
80
320
5.工人用如图所示的滑轮组匀速提升重320 N的重物G,已知工人所用拉力的大小为200 N,工人向下拉动绳子使绳子自由端移动了6 m,求:
(1)工人对重物所做的有用功;
(2)工人做的总功;
(3)滑轮组的机械效率.
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960 J
1 200 J
80%
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