• / 11
  • 下载费用:6 金币  

初中物理 机械效率

关 键 词:
初中物理 机械效率 初中 物理
资源描述:
第六讲机械效率【一、知识点】1.有用功、额外功和总功:有用功(W有用):对人们有用的功;额外功(W额外):人们不需要但又不得不做的功;总功:有用功与额外功之和。方式1方式2方式3有用功(J)900J900J900J额外功(J)3780J270J135J总功(J)4680J1170J1035J2.机械效率:有用功和总功的比值。η=100%①机械效率是表明机械性能的物理量,机械效率越高,机械性能越好;②η是一个比值,没有单位,通常用百分比表示;③使用任何机械都不可避免地要做额外功,有用功总是小于总功,所以机械效率总小1;④机械效率的高低与是否省力及力的大小无关;⑤提高机械效率的主要办法是改进结构,使它更合理,更精巧和降低其阻力。3.三种简单机械机械效率的计算方法:杠杆滑轮或滑轮组斜面提升物体水平拉动物体η= =η===η==η===η==或者η=4.测定滑轮组的机械效率:(1)实验原理:(2)实验器材:滑轮组、钩码、铁架台、弹簧测力计、刻度尺、细绳。(3)实验注意事项:实验中要匀速拉动弹簧测力计,使用钩码竖直向上做匀速直线运动。(4)实验结论:同一滑轮组,提升的重物越重,机械效率越高。【二、例题精讲】【例1】★下列关于机械效率的说法中,正确的是(  )A.机械效率可以达到100%B.机械效率的高低取决于有用功的多少C.使用滑轮组做功越快,机械效率越高D.用同一滑轮组提升质量不同的物体,机械效率不同考点:机械效率.解析:A、由于有用功总小于总功,所以机械效率总小于1,A错误;B、机械效率是有用功与总功的比值,取决于有用功和总功,B错误;C、使用滑轮组做功越快,功率越大,机械效率不一定高,C错误;D、用同一滑轮组提升质量不同的物体,额外功相同,有用功不同,所以有用功在总功中所占的比值不同,机械效率不同,D正确.答案:D【测试题】下列说法中正确的是(  )A.机械效率越高,机械做功一定越快B.做功越多的机械,机械效率一定越高C.功率越大的机械做功一定越多D.做功越快的机械,功率一定越大考点:功率的概念;机械效率.解析:A、机械效率高,说明有用功占总功的比值大,但不一定做功就快,故A说法不对;B、做功多,效率不一定高,这要看有用功、额外功的比例大小,故B说法不对;C、功率大表明机械做功快,但做功不一定多,这要看做功时间的长短,故C说法不对;D、做功快,说明机械的功率大,能够在较短的时间内做更多的功,故D正确.答案:D【例2】★★甲升降机比乙升降机的机械效率高,它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度.两者相比,甲升降机(  )A.电动机做的总功较少B.电动机做的总功较多C.提升重物做的有用功较少D.提升重物做的有用功较多考点:机械效率的大小比较.解析:A、有用功相同,甲的机械效率高,根据公式η=,电动机做的总功较少,正确;B、和A分析相同,错误;C、把相同质量的物体提升相同的高度,所以有用功相同,错误;D、和C分析相同,错误.答案:A【测试题】一个滑轮组经改进后提高了机械效率,用它将同一物体匀速提升同样的高度,改进后与改进前相比(  )A.有用功减少,总功减少B.有用功增加,总功增加C.有用功不变,总功不变D.有用功不变.总功减少考点:滑轮(组)的机械效率.解析:∵把同一物体匀速提升同样的高度,∴利用滑轮组做的有用功相同,∵η=100%,改装后的机械效率高,∴改装后利用有用功所占总功的比例增加,即总功减小或额外功减少.故D正确.答案:D【例3】将一定滑轮改为动滑轮使用,则它的机械效率在不计绳重和摩擦时(  )A.一定提高B.一定降低C.一定不变D.无法判断考点:滑轮(组)的机械效率.解析在不计绳重和摩擦时,用定滑轮时不需要克服滑轮的重做额外功,机械效率等于100%;而用作动滑轮时,如果提升物体,要克服滑轮的重做额外功,所以机械效率一定降低.答案:B【测试题】在日常生活中,用10N的拉力不能提起重15N的物体的简单机械是(  )A.一个定滑轮B.一个动滑轮C.杠杆D.斜面考点:定滑轮及其工作特点;杠杆的平衡条件;动滑轮及其工作特点;斜面的机械效率.解析:因为10N的拉力要提起重15N的物体,使用的机械一定是能省力的机械,而在动滑轮、定滑轮、杠杆和斜面中,只有定滑轮不能达到省力的目的,所以用10N的拉力不能提起重15N的物体.答案:A【例4】★★如图所示使用滑轮组提升重物时,能够提高机械效率的方法是(  )A.改变绕绳的方式B.增加物体的提升高度C.减少物体的提升高度D.增加提升物的物重考点:增大或减小机械效率的方法.解析:A、改变绳子的缠绕方法,对重物被拉升没有影响,即对有用功没影响;对动滑轮的拉升、动滑轮转动时的摩擦也没有影响,即不影响额外功.所以改变绕绳方式不影响机械效率.故A错;B、增加重物提升高度的时候,绳端被拉升的距离也变长了,根据η===可知机械效率并不受影响.故B错;C、减少提升高度,与B项是一样的道理,同样机械效率不受影响.故C错;D、增加重物的重力,在动滑轮、摩擦不变的情况下,即额外功不变的情况下,有用功增加了,所以机械效率就提高了.故D正确.答案:D【测试题】两个完全相同的滑轮,分别以图中两种方式,将重为G的物体以相同的速度匀速竖直提升了10m,不计绳重和摩擦,以下判断正确的是(  )A.甲的机械效率大于乙的机械效率B.甲的机械效率小于乙的机械效率C.F1和F2做的功相等D.F1做的功大于F2做的功考点:滑轮(组)的机械效率;功的计算.解析:不计绳重和摩擦,甲图使用定滑轮时可以认为不做额外功,机械效率等于1;乙图使用动滑轮时,除提起物体外,还必须提起动滑轮,对动滑轮做的是额外功,所以机械效率一定小于1.故A正确,B错误.甲乙两图对物体做的功是相同的,但乙图拉力F除了对物体做功外,还要对动滑轮做功,所以做的功要多一些.故C、D错误.答案:A【例5】★★如图所示物体A被滑轮组拉着在水平地面上5s内匀速直线运动了2m,它受到地面的摩擦阻力是96N,绳端拉力F为40N,则A物体的运动速度是   ,拉力F的功率是   W,该滑轮组的机械效率是   .考点:功率的计算;滑轮(组)的机械效率.解析:(1)A物体的运动速度:v===0.4;(2)拉力移动速度:v′=3v=30.4=1.2,拉力F的功率:P===Fv′=40 N1.2=48 W;(3)滑轮组的机械效率: η=100%=100%=100%=100%=80%. 答案:0.4;48;80%.【测试题】小海用一个滑轮组将60N的重物提升了1m.设他做的额外功是20J,那么他做的总功是   J,该滑轮组的机械效率是  %。考点:有用功和额外功;滑轮(组)的机械效率.解析:W有用=Gh=60N1=60 J,W总=W有用+W额外=60 J +20 J =80 J,机械效率:η=100%=100%=75%. 答案:80;75【例6】★★★如图所示,斜面长1m,高0.4m,用大小为5 N沿斜面向上的拉力F,将重10 N的铁块从底端匀速拉到顶端,斜面的机械效率为   ;若仅使倾角θ逐渐增大,沿斜面向上的拉力将逐渐   (选填“增大”、“不变”或“减小”),此斜面的机械效率将逐渐   (选填“增大”、“不变”或“减小”).考点:斜面的机械效率.解析:(1)斜面的机械效率:η=100%=100%=100%=80%;(2)若仅使倾角θ逐渐增大,沿斜面向上的拉力将逐渐增大;(3)其他条件不变,斜面的倾斜程度越大,机械效率越高. 答案:80%;增大;增大.【测试题】某同学家新房装修时,在地面与窗台间放置一斜木板,将瓷砖沿木板从地面匀速拉上窗台.如图所示,已知窗台高3 m,木板长5 m,瓷砖重500 N,沿斜面所用拉力400 N,则斜面的机械效率是   .考点:斜面的机械效率;功的计算.解析:∵G=500 N,h=3 m,∴做的有用功为:W有用=Gh=500 N3=1500 J,又∵S=5 m,F=400 N,∴拉力做的总功为:W总=FS=400 N5 m =2000 J.则斜面的机械效率为:η===75%.答案:75%【拓展题】如图所示,某工人用动滑轮往3 m高的平台上运沙土,已知沙土的质量是40kg,袋子和动滑轮的总质量是10 kg,不计绳重和摩擦.工人匀速拉动绳子时,所用拉力是   N,此动滑轮的机械效率是   .考点:滑轮(组)的机械效率;动滑轮拉力的计算.解析:(1)∵m沙土=40 kg,m轮袋=10 kg,G=9.8N/ kg,∴沙土的重力为:G沙土=m沙土G=40 kg9.8=392 N,袋子和动滑轮的总重力为:G轮袋=m轮袋G=10 kg9.8 =98 N,而从动滑轮上引出的绳子股数n=2,∴拉力的大小为:F=(G轮袋+G物)=(98 N +392 N)=245 N.(2)∵G沙土=392 N,∴滑轮组的机械效率为:η====80%. 答案:245;80%.【测试题】如图所示,是一种小型千斤顶的示意图,当手往下压动摇臂时,能把重物抬高一段较小的距离.工人在2时间里,用100N的力,竖直向下压动摇臂50cm,把重1000N的重物匀速抬高4cm,则重物上升的速度是   ,所做的有用功是   J,千斤顶的机械效率是   .考点:速度与物体运动;物理量的单位及单位换算;功的计算;有用功和额外功;机械效率的计算.解析:重物上升的速度V===0.02cm,所做的有用功W有用=Gh=1000N0.04=40 J,总功W总=FS=100N0.5=50 J,所以千斤顶的机械效率是η=100%=100%=80%. 答案:0.02;40;80%.【拓展题】一名工人用如图所示的滑轮组提起450 N的重物,重物在5s内匀速上升了1m,动滑轮重50 N,不计绳重及摩擦.求:(1)绳的自由端A点下落的速度;(2)此过程中额外功;(3)滑轮组的机械效率.考点:滑轮(组)的机械效率;速度的计算;功的计算;有用功和额外功.解析:(1)由s=nh得,A点下落的距离s=31=3,则绳的自由端A点下落的速度vA===0.6;(2)W额外=G动h=50N1m=50 J;(3)W有用=Gh=450N1m=450 J,W总=W有用+W额外=450 J +50=500 J,η===90%.答案:(1)绳的自由端A点下落的速度为0.6;(2)此过程中的额外功为50 J;(3)滑轮组的机械效率为90%.【测试题】如图所示,用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆,使重为18N的物体缓慢升高0.1 m,拉力大小F=8N,拉力移动的距离为0.25 m.拉力所做的功为  J,有用功为   J,杠杆的机械效率为   %.考点:功的计算;有用功和额外功;杠杆的机械效率.解析:有用功为W有=Gh=180.1 m =1.8 J;拉力所做的功为W总=Fs=8N0.25 m =2 J,杠杆的机械效率为η=100%=100%=90%.答案:2;1.8;90.【例7】★★★某小组通过实验测量如图甲所示滑轮组的机械效率,记录数据如下表:滑轮组钩码总重G/N钩码提升高度h/m拉力F/N拉力移动的距离s/m滑轮组的机械效率甲10.10.6(1)完成上面表格的填写;(结果保留1位小数)(2)若在图甲实验装置的基础上,减少一只钩码,再测出滑轮组的机械效率,则机械效率与原来相比将   (填“不变”“变小”或“变大”);(3)若要进一步探究滑轮组的机械效率是否与滑轮组的绳子绕法有关,根据此探究目的,在图乙中画出滑轮组的组装图.考点:滑轮(组)机械效率的测量实验.解析:(1)①物体被提高的高度为h=0.1 m,与动滑轮相连的绳子段数n=2,所以绳子末端移动的距离为S=nh=20.1=0.2 m;②滑轮组的机械效率η=100%=100%=100%=83.3%.(2)减少一只钩码,提升物体重力减小了,提升物体重力做的有用功减小了,所以机械效率变小了.(3)甲图从定滑轮绕起,所以要改变滑轮组的绕线方式,乙图需从动滑轮绕起,因为滑轮组的机械效率还与被提升物体的重力有关,所以被提升的物体应不变,如下图. 答案:(1)0.2,83.3%;(2)变小;(3)【测试题】小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,实验中每个钩码重2N,测得的数据如下表:物理量实验次数钩码总重G/N钩码上升的高度h/m测力计示数F/N测力计移动距离s/m机械效率η140.11.80.3260.12.40.383%340.11.40.557%440.21.41.057%(1)在实验中,测绳端拉力F时,应尽量竖直向上   拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数.(2)第1次实验测得的机械效率为  .(结果保留两位有效数字)(3)分析表中数据可知:第2次实验是用   图做的;第4次实验是用   图做的.(选填“a”、“b”或“c”)(4)分析第____、____次实验数据可知:使用同一滑轮组,提高物重可以提高滑轮组的机械效率;分析第1、3次实验数据可知:使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重),滑轮组的机械效率   .(5)分析第3、4次实验数据可知,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度   .考点:滑轮(组)机械效率的测量实验.解析:(1)在测绳端拉力时,需竖直向上匀速拉动测力计.(2)η===≈74%(3)由数据知第2次实验中,s为h的3倍,所以滑轮组由3段绳子承担物重,而被提升的物重为6N,其它3组为4N.所以第2次实验是用b图做的;第4次实验s为h的5倍,所以滑轮组由5段绳子承担物重,所以第4次实验是由c图做的.(4)分析第1、2次实验,两次所用滑轮组相同,但第2次物重大于第1次物重,机械效率也大于第1次的机械效率,所以可得使用同一滑轮组,提高物重可以提高滑轮组的机械效率.分析第1、3次实验,两次提升物体的重力相同,第3次实验的动滑轮较重,而机械效率较低,所以可得使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重),滑轮组的机械效率越低.(5)第3、4次实验只是改变了物体被提升的高度,机械效率没变,所以可得滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关.答案:(1)匀速;(2)74%;(3)b;c;(4)1;2;越低;(5)无关.
展开阅读全文
  麦档网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
0条评论

还可以输入200字符

暂无评论,赶快抢占沙发吧。

关于本文
本文标题:初中物理 机械效率
链接地址:https://www.maidoc.com/p-16758719.html

当前资源信息

小****库

编号: 20200529172907030977

类型: 共享资源

格式: DOCX

大小: 954.45KB

上传时间: 2020-05-29

最新标签

关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服 - 联系我们

[email protected] 2018-2020 maidoc.com版权所有  文库上传用户QQ群:3303921 

麦档网为“文档C2C模式”,即用户上传的文档所得金币直接给(下载)用户,本站只是中间服务平台,本站所有文档下载所得的金币归上传人(含作者)所有。
备案号:蜀ICP备17040478号-3  
川公网安备:51019002001290号 


收起
展开