11.3 机械效率(导学案)物理新教材沪粤版九年级上册
2026-07-24
|
2份
|
19页
|
89人阅读
|
0人下载
精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪粤版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 11.3 机械效率 |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | 机械效率 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.89 MB |
| 发布时间 | 2026-07-24 |
| 更新时间 | 2026-07-24 |
| 作者 | xkw-abc |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-07-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58954348.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该初中物理导学案聚焦“机械效率”,涵盖有用功、额外功、总功的区分与计算,机械效率定义、公式及实验探究。通过“打水与捞桶”实例辨析有用功和额外功,衔接功的概念,搭建从具体到抽象的学习支架。
以“测量滑轮组机械效率”实验为核心,培养科学探究能力,结合汽车换机油、货车满载等生活应用渗透科学态度与责任,通过对比分析(如效率与功率无关)强化科学思维,助力学生构建物理观念,提升解决实际问题的能力。
内容正文:
第3节 机械效率 (导学案)
【学习目标】
1.结合实例理解有用功、额外功和总功的概念,能正确区分三者。
2.理解机械效率的定义,掌握其公式 ,知道机械效率总小于1。
3.通过“测量滑轮组机械效率”的实验,体会控制变量法在探究影响因素中的作用。
4.了解提高机械效率的途径,感受物理知识与节能减排生活的密切联系。
5.会进行简单的机械效率计算,能分析物重、动滑轮重对效率的影响。
【学习重点】
1. 有用功、额外功、总功的区分与计算。2. 机械效率的概念理解及公式应用。
【学习难点】
1. 正确判断不同情境下的有用功和额外功。2. 理解机械效率总是小于1的原因;探究影响滑轮组机械效率的因素。
【自主预习】阅读教材,完成以下问题:
1.在使用机械工作时,为了达到目的而必须做的功叫做 ( );并非我们需要但又不得不做的功叫做 ( );有用功与额外功之和叫做 ( )。
2.三者关系: 。从动力角度看, ( 为拉力, 为绳端移动距离)。
3.机械效率:
① 定义: 跟 的比值叫做机械效率。
② 公式: 。
③ 特点:机械效率没有单位,通常用百分数表示。因为使用机械时不可避免地要做额外功,所以 ,故机械效率 1(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
4.提高机械效率的方法:
① 减小额外功:减轻 、减小 。
② 增大有用功:在机械允许范围内,增加被提升物体的 。
【课堂探究】
探究一、有用功、额外功和总功
三种功的概念
(1)有用功:无论使用什么机械,人们为了达到工作目的必须做的功。
(2)额外功:人们不需要但为了使用机械而不得不做的功(如克服机械自重、摩擦等)。
(3)总功:动力对机械所做的功,即有用功与额外功之和。
实例辨析
【思考】用水桶从井中打水 vs 把掉进井里的水桶捞上来。
【分析】
情景A:用水桶从井中打水
目的:提水。
有用功:对 做的功 ( )。
额外功:对 做的功以及克服摩擦做的功。
情景B:桶掉进井里,把桶捞上来(桶里带水)
目的:捞桶。
有用功:对 做的功 ( )。
额外功:对 做的功。
【结论】有用功和额外功的区分取决于 。目的不同,有用功和额外功可能互换。
易错提醒
使用任何机械都 不能省功,即 一定大于 。不存在 的情况。
【例题1】如图所示,在用动滑轮提升钩码时,动滑轮对钩码做的功是______,弹簧测力计对绳子自由端做的功是______,提升动滑轮做的功是______。(三空均选填“有用功”、“额外功”和“总功”)
探究二、机械效率
引入机械效率的意义
【想一想】甲机械做有用功80J,总功100J;乙机械做有用功80J,总功200J。哪个机械性能更好?
【方法】比较有用功在总功中所占的比例。比例越大,说明浪费的能量越少,机械性能越好。
机械效率的定义与计算
(1)定义:物理学中,将有用功跟总功的比值叫做机械效率。
(2)公式:
(3)理解机械效率
① 机械效率是一个比值,没有单位,通常用百分数表示。
② 因为使用机械时不可避免地要克服机械自重和摩擦做额外功,所以 ,故机械效率
1(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
③ 机械效率越高,表示机械性能越 (选填“好”或“差”),即有用功在总功中所占的比例越大。
④ 机械效率与功率、做功多少 (选填“有关”或“无关”)。功率大只代表做功快,不代表效率高。
【提问】分析常见机械的效率表,回答问题:
① 有没有机械效率达到100%的机械?
② 起重机的效率通常比抽水机低还是高?
【归纳】
① 没有。因为额外功不可避免,永动机是不可能制成的。
② 起重机结构复杂,额外功多,效率通常较低(40%-50%);抽水机结构相对简单,效率较高(60%-80%)。
提高机械效率的途径
根据公式 ,提高机械效率的方法主要有:
(1)减小额外功:
* 改进机械结构,减轻 。
* 定期保养,加润滑油,减小 摩擦。
(2)增大有用功(在额外功一定时):
* 在机械允许的范围内,增加被提升物体的 。
【生活应用】
(1)为什么汽车发动机需要定期更换机油?
【分析】机油起到润滑作用,减小摩擦,从而减小额外功,提高发动机的机械效率,节约燃油。
(2)为什么满载货物的货车比空车行驶时,发动机的“负载效率”更高?
【分析】在额外功(克服车身重、摩擦等)基本不变的情况下,增加货物重力即增大了有用功,提高了有用功在总功中的占比。
【例题2】如图,工人将质量为48 kg的建材匀速提升6 m高,用时40 s。已知动滑轮重为60 N,g取10N/kg,不计绳重和摩擦,在提升该建材的过程中,下列说法正确的是( )
A.绳端移动的速度15 cm/s B.工人做的额外功为720 J
C.工人做的总功为2880 J D.滑轮组的机械效率约为88.9%
探究三、测量滑轮组的机械效率(实验)
实验原理
需测量的物理量:物重 、物体上升高度 、拉力 、绳端移动距离 。
实验步骤与注意事项:
组装滑轮组。
用弹簧测力计测出钩码重力 。
关键操作: 竖直向上拉动弹簧测力计,使钩码匀速上升。
原因:只有匀速运动时,系统处于平衡状态,弹簧测力计的示数才稳定且等于绳子自由端的拉力。
读出拉力 ,用刻度尺测出 和 。
改变钩码数量或动滑轮个数,重复实验。
数据分析与结论
【分析与论证】
(1)比较1、2次实验:同一滑轮组(动滑轮重相同),提升的物体越 ,机械效率越高。(因为额外功基本不变,有用功增加,占比增大)
(2)比较2、3次实验:提升相同重物,动滑轮越 ,机械效率越低。(因为克服动滑轮重力做的额外功增加)
【实验结论】
① 同一滑轮组,提升的物体越重,机械效率越高。
② 不同滑轮组,若提升相同重物,动滑轮越重(或摩擦越大),机械效率越低。
③ 机械效率与物体提升的高度 。
④ 机械效率与物体提升的速度 。
【例题3】如图,模拟工地提升重物场景,小组同学利用滑轮组、钩码、弹簧测力计等,探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关。
(1)实验过程中,应_________(填“A”或“B”)。
A.保持弹簧测力计静止
B.匀速竖直向上拉动弹簧测力计
(2)某次实验数据:钩码总重4 N,钩码上升高度0.1 m,弹簧测力计示数1.6 N,滑轮组对钩码的拉力做的有用功是_________J,则该滑轮组的机械效率为_________%(结果保留一位小数)。
(3)分析多组实验数据可知:同一滑轮组,提升的物体越重,机械效率越_________。
(4)若探究机械效率与动滑轮重力的关系,根据控制变量法,应控制其它物理量相同,改变_________的重力。
(5)除物重、动滑轮重力外,影响滑轮组机械效率的因素还有_________(写出一条即可)。
探究四、斜面机械效率(拓展)
斜面模型
有用功: (直接将物体提升高度 做的功)
总功: (沿斜面拉力 移动距离 做的功)
额外功: (克服摩擦力 做的功)
关系:
应用
斜面越长(坡度越缓),越省力,但机械效率通常越低(因为路程 变长,克服摩擦做的额外功增多)。
【精讲点拨】
1.比值定义法:机械效率 采用比值定义法。它反映的是机械对输入能量的利用程度,是机械本身的一种性能指标,与做功多少、快慢无关。
2.公式选择:
通用公式:
竖直滑轮组(不计绳重和摩擦): 。此式表明效率只与物重和动滑轮重有关。
斜面:
3.易错点辨析:
“省力”不等于“效率高”。往往越省力的机械(如动滑轮个数多),额外功越多,效率越低。
“做功多”不等于“效率高”。效率高是指“有效利用的比例高”。
【归纳整理】 第3节 机械效率
【课堂练习】
1.用一个动滑轮把重为200N的货物匀速提高4m,所用的拉力是125N,则有用功是( )
A.500J B.1000J C.800J D.1200J
2.如图,小明分别用甲、乙两个相同的滑轮把同一桶沙提升相同高度,不计绳重和摩擦,绳自由端施加的拉力大小分别为和。则此过程中,下列判断正确的是( )
A.拉力一定等于 B.甲滑轮的机械效率一定比乙的高
C.甲、乙两滑轮做的额外功相同 D.甲滑轮做的总功多
3.如图所示,塔吊将重900N的货物匀速提高1m,额外功是2100J,塔吊做的有用功是___________J,机械效率是___________。
4.用如图所示的同一个滑轮组提升不同的物体时,提升的物体越重,滑轮组的机械效率__________(选填“越高”、“越低”或“不变”)。
5.如图所示,“测滑轮组的机械效率”的实验数据如表:
(1)实验时,应沿竖直向上的方向______拉动弹簧测力计;
(2)实验过程中,当弹簧测力计______(选填“静止”或“匀速上升”)时,读出拉力的大小;
(3)第3次实验滑轮组的机械效率是______(%前保留一位小数)。
实验次数
物重G(N)
物体上升高度h(m)
拉力F(N)
绳子自由端移动距离s(m)
机械效率
1
4
0.1
2.0
0.3
66.7%
2
5
0.1
0.3
69.4%
3
6
0.1
2.6
0.3
6.斜面是简单机械的一种,可用于克服竖直提升重物的困难。小红猜想斜面的机械效率可能跟斜面的倾斜程度有关,她利用图甲的装置进行实验,用弹簧测力计匀速拉动物块并记录数据如表:
实验次数
斜面倾斜程度
物块重力G/N
斜面高度h/m
拉力F/N
斜面长度
机械效率
1
较缓
20
0.2
11
1
2
较陡
20
0.4
14
1
3
最陡
20
0.6
17
1
(1)表格的空白处应该填的数据是______;
(2)已知乙图B斜面对物体的支持力为5N,斜面长1m,物体沿斜面下滑到底端,支持力在这个过程中做功______J;
(3)通过对比实验数据,可以得出的探究结论是:其他方面一定时,斜面倾斜程度越______,机械效率越高。
7.工人通过滑轮组把4750N的重物竖直匀速提升2m,已知提升过程中滑轮组的机械效率为95%。求:
(1)工人所做的有用功;
(2)工人所做的总功。
8.工人用斜面把重物搬运到汽车上,车厢底板高度为1m,斜面长度为3m,现用力F沿着斜面把的物体匀速拉到车上。若实际拉力为,求:
(1)工人师傅做的有用功;
(2)此斜面的机械效率;
【课后反思】
本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些问题?
1 / 1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
第3节 机械效率 (导学案)
【学习目标】
1.结合实例理解有用功、额外功和总功的概念,能正确区分三者。
2.理解机械效率的定义,掌握其公式 ,知道机械效率总小于1。
3.通过“测量滑轮组机械效率”的实验,体会控制变量法在探究影响因素中的作用。
4.了解提高机械效率的途径,感受物理知识与节能减排生活的密切联系。
5.会进行简单的机械效率计算,能分析物重、动滑轮重对效率的影响。
【学习重点】
1. 有用功、额外功、总功的区分与计算。2. 机械效率的概念理解及公式应用。
【学习难点】
1. 正确判断不同情境下的有用功和额外功。2. 理解机械效率总是小于1的原因;探究影响滑轮组机械效率的因素。
【自主预习】阅读教材,完成以下问题:
1.在使用机械工作时,为了达到目的而必须做的功叫做 __有用功__ ( );并非我们需要但又不得不做的功叫做__额外功__ ( );有用功与额外功之和叫做__总功__ ( )。
2.三者关系: _____ _____。从动力角度看, ( 为拉力, 为绳端移动距离)。
3.机械效率:
① 定义:__有用功__ 跟 __总功__的比值叫做机械效率。
② 公式: ______ 。
③ 特点:机械效率没有单位,通常用百分数表示。因为使用机械时不可避免地要做额外功,所以 ,故机械效率 ___小于___ 1(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
4.提高机械效率的方法:
① 减小额外功:减轻 __动滑轮重____、减小 __摩擦____。
② 增大有用功:在机械允许范围内,增加被提升物体的 ___重力___。
【课堂探究】
探究一、有用功、额外功和总功
三种功的概念
(1)有用功:无论使用什么机械,人们为了达到工作目的必须做的功。
(2)额外功:人们不需要但为了使用机械而不得不做的功(如克服机械自重、摩擦等)。
(3)总功:动力对机械所做的功,即有用功与额外功之和。
实例辨析
【思考】用水桶从井中打水 vs 把掉进井里的水桶捞上来。
【分析】
情景A:用水桶从井中打水
目的:提水。
有用功:对__水___做的功 ( )。
额外功:对 __水桶___ 做的功以及克服摩擦做的功。
情景B:桶掉进井里,把桶捞上来(桶里带水)
目的:捞桶。
有用功:对 __水桶___ 做的功 ( )。
额外功:对 __桶壁上的水___ 做的功。
【结论】有用功和额外功的区分取决于 __目的___ 。目的不同,有用功和额外功可能互换。
易错提醒
使用任何机械都 不能省功,即 一定大于 。不存在 的情况。
【例题1】如图所示,在用动滑轮提升钩码时,动滑轮对钩码做的功是______,弹簧测力计对绳子自由端做的功是______,提升动滑轮做的功是______。(三空均选填“有用功”、“额外功”和“总功”)
【答案】 有用功 总功 额外功
【详解】[1]将钩码提升一定的高度是我们的工作目的,动滑轮对钩码的拉力所做的功叫作有用功;
[2]弹簧测力计的拉力所做的功,叫作总功;
[3]用动滑轮提升钩码时,我们还不可避免地要克服动滑轮本身所受的重力以及摩擦力等因素的影响而多做一些功,这部分功叫作额外功。
探究二、机械效率
引入机械效率的意义
【想一想】甲机械做有用功80J,总功100J;乙机械做有用功80J,总功200J。哪个机械性能更好?
【方法】比较有用功在总功中所占的比例。比例越大,说明浪费的能量越少,机械性能越好。
机械效率的定义与计算
(1)定义:物理学中,将有用功跟总功的比值叫做机械效率。
(2)公式:
(3)理解机械效率
① 机械效率是一个比值,没有单位,通常用百分数表示。
② 因为使用机械时不可避免地要克服机械自重和摩擦做额外功,所以 ,故机械效率 __小于____ 1(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
③ 机械效率越高,表示机械性能越 ___好___(选填“好”或“差”),即有用功在总功中所占的比例越大。
④ 机械效率与功率、做功多少 ___无关___(选填“有关”或“无关”)。功率大只代表做功快,不代表效率高。
【提问】分析常见机械的效率表,回答问题:
① 有没有机械效率达到100%的机械?
② 起重机的效率通常比抽水机低还是高?
【归纳】
① 没有。因为额外功不可避免,永动机是不可能制成的。
② 起重机结构复杂,额外功多,效率通常较低(40%-50%);抽水机结构相对简单,效率较高(60%-80%)。
提高机械效率的途径
根据公式 ,提高机械效率的方法主要有:
(1)减小额外功:
* 改进机械结构,减轻 动滑轮重、绳重 。
* 定期保养,加润滑油,减小 摩擦。
(2)增大有用功(在额外功一定时):
* 在机械允许的范围内,增加被提升物体的 重力 。
【生活应用】
(1)为什么汽车发动机需要定期更换机油?
【分析】机油起到润滑作用,减小摩擦,从而减小额外功,提高发动机的机械效率,节约燃油。
(2)为什么满载货物的货车比空车行驶时,发动机的“负载效率”更高?
【分析】在额外功(克服车身重、摩擦等)基本不变的情况下,增加货物重力即增大了有用功,提高了有用功在总功中的占比。
【例题2】如图,工人将质量为48 kg的建材匀速提升6 m高,用时40 s。已知动滑轮重为60 N,g取10N/kg,不计绳重和摩擦,在提升该建材的过程中,下列说法正确的是( )
A.绳端移动的速度15 cm/s B.工人做的额外功为720 J
C.工人做的总功为2880 J D.滑轮组的机械效率约为88.9%
【答案】D
【详解】A.由图可知,滑轮组承担物重的绳子段数,绳端移动距离
绳端移动速度 ,故A错误;
B.不计绳重和摩擦,额外功仅来自动滑轮自重,,故B错误;
C.建材重力
有用功
总功,故C错误;
D.机械效率,D正确。
故选D。
探究三、测量滑轮组的机械效率(实验)
实验原理
需测量的物理量:物重 、物体上升高度 、拉力 、绳端移动距离 。
实验步骤与注意事项:
组装滑轮组。
用弹簧测力计测出钩码重力 。
关键操作: 匀速 竖直向上拉动弹簧测力计,使钩码匀速上升。
原因:只有匀速运动时,系统处于平衡状态,弹簧测力计的示数才稳定且等于绳子自由端的拉力。
读出拉力 ,用刻度尺测出 和 。
改变钩码数量或动滑轮个数,重复实验。
数据分析与结论
【分析与论证】
(1)比较1、2次实验:同一滑轮组(动滑轮重相同),提升的物体越 __重___,机械效率越高。(因为额外功基本不变,有用功增加,占比增大)
(2)比较2、3次实验:提升相同重物,动滑轮越 _重___,机械效率越低。(因为克服动滑轮重力做的额外功增加)
【实验结论】
① 同一滑轮组,提升的物体越重,机械效率越高。
② 不同滑轮组,若提升相同重物,动滑轮越重(或摩擦越大),机械效率越低。
③ 机械效率与物体提升的高度 无关 。
④ 机械效率与物体提升的速度 无关 。
【例题3】如图,模拟工地提升重物场景,小组同学利用滑轮组、钩码、弹簧测力计等,探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关。
(1)实验过程中,应_________(填“A”或“B”)。
A.保持弹簧测力计静止
B.匀速竖直向上拉动弹簧测力计
(2)某次实验数据:钩码总重4 N,钩码上升高度0.1 m,弹簧测力计示数1.6 N,滑轮组对钩码的拉力做的有用功是_________J,则该滑轮组的机械效率为_________%(结果保留一位小数)。
(3)分析多组实验数据可知:同一滑轮组,提升的物体越重,机械效率越_________。
(4)若探究机械效率与动滑轮重力的关系,根据控制变量法,应控制其它物理量相同,改变_________的重力。
(5)除物重、动滑轮重力外,影响滑轮组机械效率的因素还有_________(写出一条即可)。
【答案】(1)B
(2)
(3)高
(4)动滑轮
(5)绳与滑轮间的摩擦
【详解】(1)若弹簧测力计静止读数,不会计入拉动过程中滑轮和轴间的摩擦阻力,测得拉力偏小,因此实验需要匀速竖直向上拉动弹簧测力计,此时拉力与滑轮受力平衡,读数准确,故选B。
(2)有用功
由图可知滑轮组,绳端移动距离
总功
机械效率
(3)同一滑轮组,额外功主要来自动滑轮重和摩擦,大致不变;提升物体越重,有用功越大,有用功占总功的比例越大,因此机械效率越高。
(4) 根据控制变量法,探究机械效率与动滑轮重力的关系,需要控制其他物理量不变,改变动滑轮的重力。
(5)除物重、动滑轮重外,绳重、绳与滑轮间的摩擦及滑轮与轴间的摩擦都会产生额外功,影响滑轮组机械效率。
探究四、斜面机械效率(拓展)
斜面模型
有用功: (直接将物体提升高度 做的功)
总功: (沿斜面拉力 移动距离 做的功)
额外功: (克服摩擦力 做的功)
关系:
应用
斜面越长(坡度越缓),越省力,但机械效率通常越低(因为路程 变长,克服摩擦做的额外功增多)。
【精讲点拨】
1.比值定义法:机械效率 采用比值定义法。它反映的是机械对输入能量的利用程度,是机械本身的一种性能指标,与做功多少、快慢无关。
2.公式选择:
通用公式:
竖直滑轮组(不计绳重和摩擦): 。此式表明效率只与物重和动滑轮重有关。
斜面:
3.易错点辨析:
“省力”不等于“效率高”。往往越省力的机械(如动滑轮个数多),额外功越多,效率越低。
“做功多”不等于“效率高”。效率高是指“有效利用的比例高”。
【归纳整理】 第3节 机械效率
【课堂练习】
1.用一个动滑轮把重为200N的货物匀速提高4m,所用的拉力是125N,则有用功是( )
A.500J B.1000J C.800J D.1200J
【答案】C
【详解】有用功是对物体做的功,由题可知,货物重,提高的高度,由可得,有用功
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2.如图,小明分别用甲、乙两个相同的滑轮把同一桶沙提升相同高度,不计绳重和摩擦,绳自由端施加的拉力大小分别为和。则此过程中,下列判断正确的是( )
A.拉力一定等于 B.甲滑轮的机械效率一定比乙的高
C.甲、乙两滑轮做的额外功相同 D.甲滑轮做的总功多
【答案】B
【详解】A.设沙和桶的重力是,滑轮重力为,由图示可知,甲图中是定滑轮,若不计摩擦和绳重,拉力
图乙是动滑轮,拉力
由于不能比较滑轮重力和沙和桶的总重力的大小,所以和大小无法比较,故A错误;
BCD.把同一桶沙提升相同高度,做的有用功相同;甲是定滑轮,若不计摩擦和绳重,甲滑轮对桶做额外功,乙滑轮除克服桶做额外功外,还克服动滑轮重力做额外功,所以乙滑轮比甲滑轮做的额外功多;总功
所以甲的总功小于乙的总功;根据机械效率公式
有用功相同,总功越小,机械效率越高,所以甲滑轮的机械效率一定比乙的高,故B正确,CD错误。
故选B。
3.如图所示,塔吊将重900N的货物匀速提高1m,额外功是2100J,塔吊做的有用功是___________J,机械效率是___________。
【答案】 900 30%
【详解】[1]将重900N的货物匀速提高1m,塔吊做的有用功
[2]塔吊做的总功
塔吊的机械效率
4.用如图所示的同一个滑轮组提升不同的物体时,提升的物体越重,滑轮组的机械效率__________(选填“越高”、“越低”或“不变”)。
【答案】越高
【详解】同一个滑轮组,动滑轮自重不变,克服动滑轮重力、摩擦等做的额外功近似不变,提升的物体越重,有用功越大,由可知,滑轮组的机械效率越高。
5.如图所示,“测滑轮组的机械效率”的实验数据如表:
(1)实验时,应沿竖直向上的方向______拉动弹簧测力计;
(2)实验过程中,当弹簧测力计______(选填“静止”或“匀速上升”)时,读出拉力的大小;
(3)第3次实验滑轮组的机械效率是______(%前保留一位小数)。
实验次数
物重G(N)
物体上升高度h(m)
拉力F(N)
绳子自由端移动距离s(m)
机械效率
1
4
0.1
2.0
0.3
66.7%
2
5
0.1
0.3
69.4%
3
6
0.1
2.6
0.3
【答案】(1)匀速缓慢
(2)匀速上升
(3)76.9%
【详解】(1)根据实验要求的知识可知,实验时,应沿竖直向上的方向匀速缓慢拉动弹簧测力计,这样测力计示数稳定,读数误差较小。
(2)实验过程中,摩擦力会影响机械效率的大小,当弹簧测力计匀速上升时,读出拉力的大小,能更准确的测量滑轮组的机械效率。
(3)根据表格中的数据,计算可知第3次实验滑轮组的机械效率是
6.斜面是简单机械的一种,可用于克服竖直提升重物的困难。小红猜想斜面的机械效率可能跟斜面的倾斜程度有关,她利用图甲的装置进行实验,用弹簧测力计匀速拉动物块并记录数据如表:
实验次数
斜面倾斜程度
物块重力G/N
斜面高度h/m
拉力F/N
斜面长度
机械效率
1
较缓
20
0.2
11
1
2
较陡
20
0.4
14
1
3
最陡
20
0.6
17
1
(1)表格的空白处应该填的数据是______;
(2)已知乙图B斜面对物体的支持力为5N,斜面长1m,物体沿斜面下滑到底端,支持力在这个过程中做功______J;
(3)通过对比实验数据,可以得出的探究结论是:其他方面一定时,斜面倾斜程度越______,机械效率越高。
【答案】(1)70.6%
(2)0
(3)陡
【详解】(1)第3次实验中,利用斜面所做的有用功为
所做的总功为
则第3次实验的机械效率为
因此表格的空白处应该填的数据是70.6%
(2)物体沿斜面下滑到底端,因支持力与移动的距离垂直,所以,支持力在这个过程中不做功,即做功0J。
(3)分析表格数据可知,其他方面一定时,第1次实验中,斜面倾斜程度较缓,机械效率为36.4%;第2次实验中,斜面倾斜程度较陡,机械效率为57.1%;第3次实验中,斜面倾斜程度最陡,机械效率为70.6%;可以得出的探究结论是:其他方面一定时,斜面倾斜程度越陡,机械效率越高。
7.工人通过滑轮组把4750N的重物竖直匀速提升2m,已知提升过程中滑轮组的机械效率为95%。求:
(1)工人所做的有用功;
(2)工人所做的总功。
【答案】(1)J/9500J
(2)J/J
【详解】(1)工人所做的有用功为
(2)根据得,工人所做总功为
8.工人用斜面把重物搬运到汽车上,车厢底板高度为1m,斜面长度为3m,现用力F沿着斜面把的物体匀速拉到车上。若实际拉力为,求:
(1)工人师傅做的有用功;
(2)此斜面的机械效率;
【答案】(1)
1800J
(2)
50%
【详解】(1)工人师傅做的有用功
(2)拉力做的总功为
机械效率为
【课后反思】
本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些问题?
1 / 1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。