内容正文:
第十一章 机械功与机械能
11.3 如何提高机械效率
第一课时 机械效率的理解
课前预习
1. 在物理学中,把完成某项任务时需要的,有价值的功,叫做_______;把部分既无利用价值而又不得不做的功,叫做________. 这两种功的总和叫_______.
2. ________和______的比值叫机械效率,其表达式为
_______________. 因为摩擦、机械自重不可避免,所以_______功总是存在的,即_____功一定小于____功,因此任何机械的机械效率总是小于1.
有用功
额外功
总功
有用功
总功
额外
有用
总
课堂演练
知识点1 有用功、额外功和总功
典例精练
【例1】如图11-3-1所示,工人通过动滑轮把50 kg 的水泥从地面缓缓提升到4 m高的楼顶,所用拉力为300 N ,此过程中机械所做的有用功为_______J,额外功为______J.(g取 10 N/kg)
2 000
400
模拟演练
1.用如图11-3-2所示的滑轮组将重90 N的货物匀速提升1 m的过程中,所用拉力F=50 N,不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦.
(1)求上述过程中的有用功W有用.
(2)求上述过程中的总功W总.
答案:(1)90 J(2)100 J
课堂演练
知识点2 机械效率
典例精练
【例2】质量为0.5 kg的塑料桶装满水后总质量为10 kg,小明将其从地面匀速搬到高度为1 m的桌面上,在竖直向上搬水的过程中所做的总功是_____J,有用功是____J,机械效率是_____.(g=10 N/kg)
【例3】如图11-3-4所示,用甲、乙两种装置匀速提升同一重物,若每个滑轮重相同,不计摩擦及绳重.则下列说法正确的是 ( )
A.甲较省力,机械效率较低
B.乙较省力,机械效率较低
C.甲较省力,机械效率较高
D.乙较省力,机械效率较高
100
95
95%
B
课堂演练
2.某建筑工地用图11-3-3所示的滑轮组提升重物,人对绳的拉力F为400 N,能将75 kg的物体以0.1 m/s的速度匀速提升,则拉力F的功率为_____W,此时滑轮组的机械效率为_____%.(不计绳重和摩擦)
120
62.5
3.如图11-3-5所示,用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物,绳重、摩擦忽略不计,在物体匀速上升的过程中 ( )
A.甲图省力,机械效率甲图大
B.甲图省力,机械效率一样大
C.乙图省力,机械效率乙图大
D.乙图省力,机械效率一样大
D
模拟演练
课堂演练
知识点3 测算滑轮组的机械效率
典例精练
【例4】在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小丽用如图11-3-6所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法,分别做了甲、乙、丙3次实验,实验数据记录如下表:
(1)实验中要竖直向上______拉动弹簧测力计,使钩码升高.
(2)表格中编号①处数据应为_____,编号②处数据应为______.
匀速
2.4
83.3%
课堂演练
4.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,实验装置如图11-3-7所示.
模拟演练
(1)实验中应沿竖直方向_____拉动弹簧测力计.
(2)通过表中数据可分析出第2次实验是用_____(填“甲”或“乙”)图所示装置做的实验.
(3)小组同学再用第2次实验中使用的装置做第3次实验,表中第3次实验中绳端移动距离s漏记,但仍然计算出第3次的机械效率η=_______(保留3位有效数字).
匀速
乙
83.3%
课后作业
夯实基础
1.如图11-3-8所示,工人利用动滑轮吊起一袋沙的过程中,做了300 J的有用功,100 J的额外功,则该动滑轮的机械效率为 ( )
A.75% B.66.7% C.33.3% D.25%
2.如图11-3-9所示,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G的物体,若拉力的大小为F,物体和地面之间的摩擦力大小为f,A点的拉力为FA,则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是 ( )
A. B. C. D.
A
C
课后作业
3.用如图11-3-10所示的滑轮组在10 s内将300 N的重物匀速提升3 m,已知动滑轮重30 N,不计摩擦,则 ( )