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1、2020 届中招初三物理精品学案： 五机械效率初中物理学习要求1 经历使用动滑轮的实验探究过程，了解什么是有用功、额外功和总功。明白得三者之间的数量关系。2 明白得什么是机械效率。学会用机械效率的公式进行有关咨询题的简单运算。3 了解常用机械的效率，通过讨论、分析，了解阻碍机械效率的因素。4 通过对机械效率的了解，认识到做所有的情况都要讲究效率。5 了解使用机械的历史过程，认识机械的使用对社会进展的作用。学习指导1有用功、额外功、总功。正确认识机械效率，关键是弄清有用功、额外功和总功的含义。有用功是对人们有用的功，不管采纳什么机械，有用功的数量是不变的。假设使用机械的目的是提升物体，那么克服物
2、体的重力所做的功确实是有用功，即W有用 =Gh；假设目的是在水平面上平移重物，那么克服物体与水平面间的摩擦力所做的功确实是有用功，即W有用 =fs 。额外功是指由于使用机械而额外多做的功，机械的摩擦和机械的自重往往是产生额外功的缘故。2机械效率总小于1。使用不同的机械做功， 需要做的额外功是各不相同的，额外功在总功中所占的比例越小越好，或者讲有用功在总功中所占的比例越大越好。机械效率是有用功跟总功的比例，即=W有用 /W总功 。由于 W额外 是不可幸免的，因此W有功 W总 ，机械效率总小于1。曲型范例例 1用一个动滑轮、 一个定滑轮组成的滑轮组来匀速提升重物G，如下图。物重 G=600N，拉力
3、 F=250N，求重物升高0.5m 时，拉力所做的有用功、额外功及机械效率。假设不计绳重和摩擦力，求动滑轮的重。精析： 竖直方向提升物体过程中，有用功W=Gh,在不计绳重和摩擦力的情形下，克服动滑轮重所做的功就等于额外功，既W额外 =G动 h全解： 1 W有用 =Gh=600N 0.5m=300J.(2)S=3h=1.5m,W=Fs=250N1.5m=375J.(3)W额外 =W总-W 有 =375J-300J=75J, = W有 100 = 300J 100=80W总375J 4 W额外 =G动 h， G动 = W 额外 = 75J =150Nh0.5m点评 : 对动滑轮重的求解还可用3F=
4、G物 +G动 , 故 G动=3 250N-600N=150N.例 2如下图， 用一滑轮组将重为 400N 的物体 A 沿水平方向匀速拉动 10m，物体 A 与地面间的摩擦力是 240N，水平拉力 F 为 100N，求总功、有用功、额外功和滑轮组的机械效率。精析： 水平方向拉动物体过程中，克服物体与地面间的摩擦力所做的功为有用功额外功是克服滑轮轴间摩擦力所做的功。全解： 绳子自由端移动距离S=3SA=3 10m=30m,W有用 =f As,W有用 =f As=240N 10m=2400J,W额外 =W总-W 有=3000J-2400J=600J,A = W有 100= 2400 J 100 =8
5、0W总3000 J点评： 以上两题均为求滑轮组的机械效率，做题的关键在于分析有用功，第一题在提升物体过程中是克服物体受的重力做功，因此W=Gh：第二题在匀速拉动物体前进过程中是克服有用物体与地面间的摩擦做功，因此W=f s。同学们一定要注意区分。有用A摸索与练习一、填空题1如下图，用一个动滑轮把重200N 的物体提高了1m，所用的拉力为125N，那么动滑轮所做的有用功W有用 =_J，它的机械效率=_ 。假设不计摩擦，被提升的物重增加时，滑轮组的机械效率将_ 选填变大、变小或不变2如下图，在50N 的水平拉力F 作用下 ,重 800的物体沿水平地面做匀速直线运动,物体与地面间的滑动摩擦力为120
6、，那么滑轮组的机械效率为_；假设物体的速度为 0.2m/s, 那么 1min 内拉力做的功为_ J 3小红同学在利用如下图的滑轮组做测滑轮组的机械效率的实验中，用弹簧测力计匀速竖直拉起重3N 的物体，物体升高了0.2m，弹簧测力计的示数是_N，在实验过程中对物体所做的有用功是_J ，滑轮组的机械效率是_ 1122第 1 题图第 2 题图第 3 题二、选择题4用如下图的滑轮组匀速提升600N 的重物时，人手实际需提供的拉力应该是A 小于 200NB 等于 200NC大于 200N第 4 题D大于 300N5. 利用如下图的滑轮组，工人师傅用500N 的力，在 100s 内把 800N 的重物匀速
7、提升 10m.在此过程中A. 他做的有用功是 8000WB. 他做的总功是 1000JC. 他做功的功率是 80WD. 滑轮组的机械效率是 80%6. 一个滑轮组经改进后提高了机械效率, 用它把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，总功减少三、实验题7在测定滑轮组机械效率的实验中，小刚同学测得的数据如下表所示：钩码弹簧测力钩码移动弹 簧 测 力 计有用机械移 动 的 距 离总功重 /N计读数 /N的距离 /m功 /J效率/m/J31.20.10.3 1在表中空白处分不写出有用功、总功和机械效率的
8、值； 2在右边方框中画出滑轮组及绕法；3实验时，应使弹簧测力计做小刚同学在用弹簧测力计静止时进行读数，那么他如此得出的机械效率与实际值相比。运动。选填偏小、偏大或相等。四、运算、论述题8张明同学用如下图的滑轮组做测滑轮组的机械效率的实验时，拉线的绕法如下图。钩码重为 2N，将钩码匀速向上提升 20cm，弹簧测力计移动的距离为 60cm，弹簧测力计的示数为 1N，咨询：在实验过程中，对钩码做的有用功是多少？滑轮组的机械效率是多少？什么缘故总功总是大于有用功？相关链接你明白起重机的构造吗?在建筑工地上我们经常看到, 那庞大的起重机吊起上吨重物, 你明白它们的结构吗?钢丝绳是起重机的重要零件之一, 用于提升机构、变幅机构、牵引机构，有时也用于旋转机构。起重机系扎物品也采纳钢丝绳。 此外，钢丝绳还用作桅杆起重张紧绳，缆索起重机与架空索道的支承绳。在起重机的提升机构中，滑轮起着省力和支承钢丝绳并为其导向的作用。滑轮的材料采纳灰铸铁、铸钢等。卷筒在提升机构或牵引机构中用来卷绕钢丝绳。将旋转运动转换为所需要的直线运行。卷筒有单层卷绕与多层卷绕之分。一样起重机大多采纳单层卷绕的卷筒。单层卷绕筒的表面通常切出螺旋槽， 以增加钢丝绳的接触面积，并防止相邻钢丝绳互相摩擦，从而提高钢丝绳的使用寿命。