第13講 機(jī)械效率

1、第13講 機(jī)械效率20142014安徽省中考物理總復(fù)習(xí)安徽省中考物理總復(fù)習(xí)一、有用功、額外功、總功1有用功克服物體重力/摩擦力mgh(1)定義：對(duì)人們有用的功，一般指_ 做的功(2)計(jì)算公式：W有用Gh_.2額外功(1)定義：一般指對(duì)動(dòng)滑輪、繩子及克服滑輪與繩子、滑輪與軸等之間摩擦力做的功(2)計(jì)算公式：W額外W總W有用2公式：3總功(1)定義：有用功和額外功_，一般等于拉力做的功之和(2)計(jì)算公式：W總FsFnh.二、機(jī)械效率1定義：有用功與總功的比值W有W總100%.3任何機(jī)械的機(jī)械效率都小于 1.三、幾種特殊機(jī)械效率的計(jì)算三、幾種特殊機(jī)械效率的計(jì)算1、豎直方向的滑輪組：、豎直方向的滑輪組

2、：W有有=GhW總總=FS（S = nh）=W有有W總總=GhFS=Gn F不計(jì)摩擦和繩重不計(jì)摩擦和繩重,F=nG物物+G動(dòng)動(dòng)W額額=G動(dòng)動(dòng) hFGhS注意：影響機(jī)械效率的因素：動(dòng)滑輪的重、物體的重、滑輪和軸、滑輪與繩子間的摩擦提升同一重物，動(dòng)滑輪越多的滑輪組機(jī)械效率越低同一滑輪組，提升的重物越重機(jī)械效率越大(在繩子能承受的限度內(nèi))2、水平方向的滑輪組：、水平方向的滑輪組：W有有=f S物物W總總=F S（S=n S物物）=W有有W總總=f S物物F S=fn F（VF=nV物物）F SS物3、斜面的機(jī)械斜率：、斜面的機(jī)械斜率：W有有 = G hW總總 = F S=W有有W總總= G hF S

3、W額額=f Sf =W額額 S FhsG注意：影響機(jī)械效率的因素：斜面的_、斜面的_提升同一重物時(shí)，斜面坡度越大，越不省力，機(jī)械效率越大傾斜程度相同的斜面，斜面越粗糙，斜面的機(jī)械效率越小.傾斜程度粗糙程度斜面的省力情況與斜面的傾斜程度有關(guān)。高度相同時(shí)，斜面越長，即斜面越緩，越省力。4、杠桿的機(jī)械效率、杠桿的機(jī)械效率G hF SW有有 = G hW總總 = F S=W有有W總總= G hF S注意：注意：影響杠桿機(jī)械效率的主要因素：杠桿的自重影響杠桿機(jī)械效率的主要因素：杠桿的自重 .四、測定滑輪組機(jī)械效率四、測定滑輪組機(jī)械效率原理是原理是_。實(shí)驗(yàn)中需要的測量工具有實(shí)驗(yàn)中需要的測量工具有_和和_。

4、需要直接測量的物理量有：需要直接測量的物理量有：繩子自由繩子自由端的拉力端的拉力F、_、_和和_。測測=W=W有有W總總 =Gh/Fs刻度尺刻度尺彈簧測力計(jì)彈簧測力計(jì)物體重物體重G物體上升距離物體上升距離h繩自由端移動(dòng)距離繩自由端移動(dòng)距離S考點(diǎn)1滑輪組的機(jī)械效率【例1】(2011年廣東)用如圖 1521所示的滑輪組在 20 s內(nèi)將重600 N 的物體從地面豎直提高4 m，所用拉力是250 N在這個(gè)過程中，求：圖1521(1)有用功是多少？(2)拉力的功率是多少？(3)滑輪組機(jī)械效率是多少？思維點(diǎn)撥：對(duì)重物做的功為有用功，拉力做的功為總功，拉力的功率即為總功的功率，不能把功率和機(jī)械效率混淆考點(diǎn)2

5、斜面的機(jī)械效率【例2】(2011年柳州)在“探究斜面的機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)中，小明猜想斜面的機(jī)械效率可能跟斜面的粗糙程度有關(guān)，小聰猜想可能跟斜面的傾斜程度有關(guān)如圖1522是他們設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置，下表是其中一位同學(xué)在其他條件一定時(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖1522(1) 分析表中數(shù)據(jù)可得該實(shí)驗(yàn)是探究_( 選填“小明”或“小聰”)的猜想，結(jié)論是：在其他條件一定時(shí)，斜面越_，機(jī)械效率越高(2)另一位同學(xué)為探究自己的猜想，設(shè)計(jì)了如下步驟把一塊長木板的一端墊高，構(gòu)成一個(gè)斜面用彈簧測力計(jì)沿斜面把一木塊_拉上去，進(jìn)行相關(guān)測量，計(jì)算出斜面的機(jī)械效率保持斜面的_不變，改變斜面的_，再進(jìn)行相關(guān)測量，并計(jì)算出斜面的機(jī)械效率比較兩次_的大

6、小，即可驗(yàn)證猜想是否正確思維點(diǎn)撥：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟時(shí)要體現(xiàn)控制變量的思想我的答案：(1)小聰陡(2)勻速傾斜程度粗糙程度機(jī)械效率教師參考備選題(2010 年宜賓)小明和興趣小組的同學(xué)們利用如圖 B38 所示的裝置探究斜面的機(jī)械效率，同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn))過程和裝置發(fā)表了下列不同的看法，其中不正確的有(圖B38A勻速拉動(dòng)木塊時(shí)，拉力與摩擦力是一對(duì)平衡力B斜面的機(jī)械效率與木塊被拉動(dòng)的距離是無關(guān)的C勻速拉動(dòng)木塊的過程中，木塊的機(jī)械能是增大的D勻速拉動(dòng)時(shí)，木塊是要克服摩擦力做額外功的解析：拉力大小等于摩擦力與木塊重力在斜面上的合力，A 錯(cuò)答案：A1(2011年廣州)用圖 1533 甲、乙兩種方式勻速提升重為100

7、 N 的物體，已知滑輪重20 N、繩重和摩擦力不計(jì)則()圖1533A手的拉力：F甲F乙；機(jī)械效率：甲乙B手的拉力：F甲F乙；機(jī)械效率：甲乙C手的拉力：F甲F乙；機(jī)械效率：甲乙D手的拉力：F甲F乙；機(jī)械效率：甲乙答案：D2(2010年廣東)某建筑工地要將同一個(gè)箱子從地面搬上二樓，如果分別采用如圖 1534 所示的兩種方式搬運(yùn)，F(xiàn)1 和)DF2 做功的情況，以下判斷正確的是(A兩種方式機(jī)械效率一定相等B兩種方式功率一定相等C兩種方式所做的總功一定相等D兩種方式所做的有用功一定相等圖15343(2011 年河源)下列過程中，物體的重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的是()DA跳傘運(yùn)動(dòng)員在空中勻速下落的過程B熱氣球上

8、升的過程C汽車在水平路面上勻速行駛的過程D鉛球自由下落的過程4(2011 年廣東)在水平地面上，工人用 100 N 的水平推力推動(dòng)重 150 N 的箱子，4 s 內(nèi)前進(jìn)了 6 m，在這個(gè)過程中，木箱所受重力對(duì)木箱做功為_J，工人對(duì)木箱做功為_J，箱子運(yùn)動(dòng)的平均速度為_m/s.06001.55(2010 年梅州)如圖 1535 所示，物體 A 的質(zhì)量 m12 kg，在拉力 F 的作用下，物體 A 以 0.1 m/s 的速度在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為 12 N，忽略滑輪與繩子的摩擦力以及滑輪、彈簧測力計(jì)和繩子所受的重力，并且繩子足夠長求：(1)物體 A 與水平面間摩擦力 f 的大

9、小；(2)拉力 F 的大??；圖1535(3)物體 A 運(yùn)動(dòng) 10 s 的過程中，拉力 F 所做的功6(2010 年湛江)湛江港一裝卸工人用如圖 1536 所示的滑輪組勻速提升質(zhì)量為 80 kg 的貨物，所用的拉力F為500 N，繩子自由端在 50 s 內(nèi)被勻速拉下 4 m(g 取 10 N/kg)求：圖1536(1)提升前貨物靜止在地面上，與地面的接觸面積為 0.04 m2，求貨物對(duì)地面的壓強(qiáng)(2)提升時(shí)繩子自由端的速度(3)拉力 F 的功率(4)此滑輪組的機(jī)械效率7（2011年中考安徽省卷）某實(shí)驗(yàn)小組利用圖示裝置研、究杠桿的機(jī)械效率，實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下：用輕繩懸掛杠桿一端的O點(diǎn)作為支點(diǎn)，在A點(diǎn)用輕繩懸掛總重為G的鉤碼，在B點(diǎn)用輕繩豎直懸掛一個(gè)彈簧測力計(jì)，使杠桿保持水平； 豎直向上拉動(dòng)彈簧測力計(jì)緩慢勻速上升(保持O點(diǎn)位置不變)，在此過程中彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為F，利用刻度尺分別測出A、B兩點(diǎn)上升的高度為h1、h2?；卮鹣铝袉栴}：(1)杠桿機(jī)械效率的表達(dá)式為=。(用已知或測量的物理量符號(hào)表示)(2)本次實(shí)驗(yàn)中，若提升的鉤碼重一定，則影響杠桿機(jī)械效率的主要因素是:。(3)若只將鉤碼的懸掛點(diǎn)由A移至C，O、B位置不變，仍將鉤碼提升相同的高度，則杠桿的機(jī)械效率將(選填“變大”、“變小”或“不變”)。答案.（1）100% （2）杠桿的自重 （3）變大解析：（1）克服鉤碼重力所做的