11.4.机械效率 课件 -2024-2025学年教科版物理八年级下册

第2课时 测量滑轮组的机械效率 实验探究:测量滑轮组的机械效率 1.实验原理:　 　。 2.注意事项:必须　 　拉动弹簧测力计使钩码升高。 3.实验结论:影响滑轮组机械效率的主要因素: (1)物重:同一滑轮组提升的重物越重,机械效率越　 　。 (2)动滑轮重:不同滑轮组提升相同的物体,动滑轮越重,机械效率越　 　。 (3)绳重及摩擦:常忽略不计。 η= ×100% 匀速竖直 高 低 某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中,使用的实验装置如图所示。 (1)实验中应沿竖直方向　 　缓慢拉动弹簧测力计。 (2)小组同学发现实验过程中边拉动弹簧测力计边读数,其示数不稳定,应该静止读数,你认为他的想法　 　(选填“正确”或“不正确”),因为他没有考虑　 　对滑轮组机械效率的影响。 匀速 不正确 摩擦 (3)实验得到的数据如下表所示,用图丁装置进行实验,得出表中第4次实验数据,请将表中的两个数据填写完整。 实验 序号 钩码重 量G/N 钩码上升 高度h/m 绳自由端 拉力F/N 绳自由端移动 距离s/m 机械效率 η 1 4 0.1 2.7 0.2 74% 2 4 0.1 1.8 0.3 74% 3 8 0.1 3.1 0.3 86% 4 8 0.1 2.5 　 　  　 　  (4)通过比较　 　(填实验序号)两次实验数据可得出结论:使用同一滑轮组提升同一重物时,滑轮组的机械效率与绳子段数无关。 0.4 80% 1、2 (6)通过比较3、4两次实验数据可得出结论:__________ _______________________________________________ _______________________________________________ _____________________。 (5)通过比较　 　(填实验序号)两次实验数据可得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高。 2、3 不同滑轮组　　　 提升相同重物时,动滑轮越轻,滑轮组的机械效率越高(或 不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的　　 机械效率越低) 1.如图所示,在“测量滑轮组机械效率”的实验中,利用图2甲、乙、丙三个实验装置进行实验,测得的实验数据如表。(钩码规格相同、动滑轮个数越多总重越大) 实验 序号 钩码重 G/N 提升高度 h/m 绳自由端 拉力F/N 绳自由端 移动距离 s/m 机械 效率η 1 4 0.1   0.3   2 8 0.1 3.2 0.3 83.3% 3 8 0.1 2.0 0.5 80.0% (1)在实验中,应沿竖直方向　 　拉动弹簧测力计。 (2)第1次实验中,弹簧测力计的示数如图1所示,是　 　N,机械效率约是　 　(精确到0.1%)。 (3)由1、2两次实验数据可得出结论: 　 。 匀速 1.8 74.1% 使用同一滑轮组,物重越大,滑轮组的机械效率越高 (4)由　 　(填实验序号)两次实验数据可得出结论:使用不同滑轮组提升相同重物,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低。 (5)在第3次实验操作的基础上,改变绳自由端拉力方向,如图2丁所示,测得滑轮组的机械效率将　 　(选填“偏高”“偏低”或“不变”)。 2、3 偏低 $$第1课时 认识机械效率 有用功和额外功 　 1.有用功:是我们需要的,无论采取哪种办法都必须做的功,用　 　表示。 2.额外功:并非我们需要但又不得不做的功, 用　 　表示。 3.总功:　 　加上　 　是总共做的功, 用　 　表示。 4.总功、有用功、额外功的关系: 　。 W有用 W额外 有用功 额外功 W总 W总=W有用+W额外 卖茶杯的人,从货架上拿起茶杯;喝茶水的人,从桌面上端起盛茶水的茶杯,就两人克服茶杯重力做功的下列说法中正确的是 ( ) A.都是有用功 B.都是额外功 C.对喝茶的人而言是有用功 D.对卖茶杯的人而言是有用功 D 1.关于功,下列说法错误的是 ( ) A.有用功有时候比额外功小 B.把碗从水中捞起时有用功等于克服碗的重力所做的功 C.总功等于有用功与额外功之和 D.用桶把水提起来时额外功等于克服水的重力所做的功 D 2.利用如图所示的滑轮,在粗糙水平面上匀速拉动物体,下列叙述正确的是 ( ) A.克服物体重力做的功是有用功 B.克服物体受地面摩擦力做的功是有用功 C.绳子自由端的拉力F做的功是有用功 D.克服物体受地面摩擦力做的功是额外功 B 3.建筑工地上,工人用如图所示的装置(由滑轮组和吊篮组成)将600 N的砖在6 s内匀速提升2 m,动滑轮重为50 N,吊篮重为70 N(不计绳重及摩擦),下列判断正确的是 ( ) A.此装置由四股绳子承担物重 B.工人对绳的拉力为200 N C.工人提升砖做的有用功为1 200 J D.此装置对砖块做功的功率为360 W C 机械效率 　 1.定义:物理学中把　 　跟　 　的比值叫作机械效率,用　 　表示。 2.意义:反映机械对总功利用率的物理量,或描述总功中有用功占多大比例的物理量。 3.公式:η=×100% 注:①机械效率是百分比,没有单位;②由于额外功的存在,有用功总小于总功,即η<1。 4.影响因素:摩擦、机械自重及物重等。 有用功 总功 η 如图所示,用F=12 N的拉力竖直向上匀速提升木块,2 s内木块升高的高度为0.1 m,木块所受重力G=30 N。在此过程中下列判断正确的是 ( ) A.拉力F做的功为1.2 J B.滑轮组做的有用功为3 J C.滑轮组的机械效率为40% D.拉力F做功的功率为0.6 W B 建筑工人用如图所示的滑轮组,在4 s内将重为1 000 N的物体沿水平方向匀速移动2 m,所用的拉力大小为250 N,物体受到水平地面的摩擦力为物重的25。在此过程中,下列说法正确的是( ) A.绳子自由端沿水平方向移动了6 m B.物体受到的拉力为500 N C.拉力F的功率为500 W D.滑轮组的机械效率为80% D 4.(2024·成都青白江区期末)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 5.一位同学用如图所示的滑轮组拉着重为500N的物体,使物体以0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动10s,已知物体与地面间的滑动摩擦力为150N,滑轮组的机械效率为60%。在此过程中,下列结论正确的是 ( ) A.绳子自由端移动的距离为3m B.拉力做的有用功为500J C.拉力做的额外功为150J D.拉力做功的功率为25W D 6.如图所示是工厂里用来吊运货物的行车滑轮组。某次作业时,行车在钢丝绳的自由端用2 000 N的力,将重为6 000 N的货物匀速竖直提升3 m,接着又在水平方向移动 6 m。 则行车在水平移动货物的过程中,货物重力所做的功是　 　J;在竖直提升货物的过程中,货物重力所做的功是　 　J,行车滑轮组提升货物的机械效率为　 　。 0 1.8×104 75% 7.如图所示,工人利用滑轮组提升重为810 N的物体,某段过程中物体匀速上升的速度为0.1 m/s,工人拉力F的功率为90 W,物体匀速上升6 s,拉力F克服滑轮组的摩擦做的功是36 J,不计绳重,求: (1)工人拉绳子的拉力; 解:(1)由图可知n=3,绳子自由端移动的速度:v绳=nv物=3×0.1 m/s=0.3 m/s 由P===Fv可知, 工人拉绳子的拉力: F===300 N (2)滑轮组的机械效率; (2)滑轮组的机械效率: η=×100%=×100%=×100%=×100%=90% (3)滑轮组中动滑轮的重力。 (3)重物上升的高度:h=vt=0.1 m/s×6 s=0.6 m 有用功:W有用=Gh=810 N×0.6 m=486 J 绳子自由端移动的距离:s=nh=3×0.6 m=1.8 m 总功:W总=Fs=300 N×1.8 m=540 J 克服动滑轮重力所做的额外功: W动=W总-W有用-Wf=540 J-486 J-36 J=18 J 由W动=G动h可得,动滑轮的重力:G动===30 N $$