初三机械效率复习讲义
初三机械效率复习讲义
课题:滑轮组机械效率专题复习一、 机械效率1、定义:有用功与总功的比值,叫做机械效率。
用符号η表示。
2、物理意义:表示机械所做的有用功占总功的比例。
机械效率通常用百分比表示:定义式:100%⨯=总有用W W η3、有用功:提升目的重物所必须要做的功额外功:克服机械自身部件(如动滑轮、绳子)的重力和摩擦等而做的功 总功:W 总=W 有十W 额 。
4、由于有用功是额外功的一部分,所以机械效率一定小于l ,即:没有既省力又省距离(相当于省功)的机械,省力则一定费距离,省距离则一定费力。
二、标准滑轮组的机械效率(前提:不计绳重及滑轮与轴的摩擦) 1、绳子段数:受物重的绳子段数力:重物重力G 物,拉力F ,动滑轮总重G 动,G 物+G 动)=nF 距离:重物上升高度h ,拉力移动距离s ,s=nh功:W 有=G 物h ,W 额外=G 动h ,W 总=Fs=(G 物+G 动)h总结:G 物、F 、G 动三者相互联系,知二得三。
(类比电学U I R ) 2、机械效率前提条件:不计绳重、滑轮与轴的摩擦、(绳与滑轮的静摩擦力有的) 定义式:W W η=有总(适用于一切情况的η计算) 推导式:由物重G 物、动滑轮总重G 动和总拉力nF 三者求机械效率η,只需其中两个即可。
从功的角度分析:Fs G h W G h G hW Fs G G h Fsη-====+物物动有物总动() 从力的角度分析: nF G W G G W nF G G nFη-====+物物动有物总动 小技巧:例如:η=80%,120%180%4G G ηη-===动物 即G 动与G 物 之比为1:4,G 动与nF 之比为:1:5(说明1.公式中G 物本质为拉动物体所需拉力,若物体在液体中受到浮力,则注意物重应为G 物-F 浮,即提升物体所需拉力;若不在液体中且竖直拉动物体,则所需拉力为G 物,若为水平拉动接触面上的物体,则所需拉力为克服摩擦力f ) 3、 机械效率大小比较η本质:物重(拉动物体所需拉力)与动滑轮重之比。
中考物理一轮复习课件机械效率(精)4
(7)如图a,将此滑轮组换一种绕绳方法,不计绳重和摩擦,滑轮
组的机械效率将不___变___(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(8)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(9)的滑高轮度组_的无__机关_械__效。率不可能达到100%,其主要原因是必__须__克__服__ _动__滑__轮__重___力__做__额__外___功_______(答出一条即可)。
考点2
(组)的机械效率
3. (2023·连云港)下列关于机械效率的说法正确的是( D )
A.越省力的机械,机械效率越高 B.做功越快的机械,机械效率越高 C.所做有用功越多的机械,机械效率越高 D.有用功与总功的比值越大的机械,机械效率越高
4. (2023·北京)用如图所示的装置提升重为800 N的物体A,动滑 轮重为200 N。在卷扬机对绳子的拉力F作用下,物体A在10 s内 竖直匀速上升了2 m。在此过程中,不计绳重和摩擦,下列说
机械效率
一、额外功、有用功、总功
1. 额外功:使用机械时,对完成任务无用而又不得不做的功
叫做额外功。 2. 有用功:真正对完成任务有用的功叫做有用功。 3. 总功:额外功 和 有用功 之和叫做总功。
二、机械效率
1. 机械效Biblioteka 就是有用功和总功 之比,常用百分数表示,其符
号为η。 计算公式为
η=W 有
解:(1)
(2)①箱梁的密度ρ=m =5×105 kg =2.5×103 kg/m3, V 200 m3
②箱梁重力 G=mg=5×105 kg×10 N/kg=5×106 N,
W 有用=Gh=5×106 N×1 m=5×106 J, ③总功 W 总=Fs=4×105 N×25 m=1×107 J, 架桥机在此过程中的机械效率
物理中考机械效率(基础) 知识讲解
机械效率(基础)【学习目标】1、知道有用功、额外功、总功;2、理解机械效率定义、大小范围、表示方法、公式、影响因素;3、知道有用功、额外功、总功关系式;4、理解机械效率的计算及公式。
【要点梳理】要点一、有用功、额外功、总功1、功的原理:使用机械时,人们所做的功,都不会少于直接用手所做的功,也就是使用任何机械都不省功。
在理想情况下,使用机械所做的功等于不使用机械所作的功。
在实际情况中,使用机械所做的功大于不使用机械所作的功。
2、有用功:为了达到某一目的而必须做的功。
如提沙子上楼时对沙子做的功就是有用功。
利用机械工作时对工作目的物做的功叫有用功。
3、额外功:对人们完成某件事情来说没有用,但又不得不做的功,如提沙子上楼时对桶、滑轮等做的功就是额外功。
4、总功:使用机械时,动力做的功,例如:用桶从井中打水。
由于工作目的是水,所以对水做的功是有用功,对桶做的功是额外功,人在整个提水过程中做的功是总功。
要点诠释:1、总功是有用功与额外功之和,即W 有用+W 额外=W 总。
2、额外功的产生是因为利用机械做功时,除了对工作目的物做功外,还要克服机械本身的摩擦力或重力做功。
要点二、机械效率为了表示有用功在总功中所占的比例,物理学中引入了机械效率,它等于有用功W 有用与总功W 总之比,符号为η。
要点诠释: 1、公式为总有用W W =η,式中η表示机械效率,它是一个百分数。
η的值越大,表明有用功在总功中所占的比例越大,做功的效率越高。
2、η的值总小于100%,由于机械本身的摩擦力或重力不可能为零,所以额外功总是存在的,即有用功总是小于总功。
3、知道增大机械效率的方法根据公式可知:如果有用功不变,我们可以通过减小额外功来增大机械效率,(例如我们用轻便的塑料桶打水,而不用很重的铁桶打水,就是运用这个道理);如果额外功不变,我们可以通过增大有用功来提高机械效率;(例如,在研究滑轮组的机械效率时,我们会发现同一个滑轮组,提起的重物越重,机械效率越高,就是这个道理);当然了,如果能在增大有用功的同时,减小额外功更好。
初中物理机械效率精讲精练超值
初中物理机械效率精讲精练超值什么是机械效率机械效率是物体运动时能量的转化和损失情况的指标。
它是指机械设备或系统理论上能输出的功与实际输出功之比,用Greek Small Letter Eta (η) 表示。
机械效率的大小取决于能量转化和损失的程度,是评价机械设备效能的重要指标之一。
机械效率的计算公式机械效率的计算公式为:η = (输出功 / 输入功) × 100%其中,输出功是指机械设备或系统在工作过程中所输出的功;输入功是指机械设备或系统在工作过程中所输入的功。
机械能的转化和损失在机械设备或系统中,能量可以以两种形式存在:动能和势能。
机械能的转化和损失主要发生在摩擦、粘滞、空气阻力等因素的作用下。
摩擦摩擦是指物体相对运动时由于两个物体表面的接触而产生的阻力。
摩擦会引起能量的转化和损失,使机械设备的效率降低。
粘滞粘滞是指物体在流体中运动时由于流体内部的粘滞力而产生的阻力。
粘滞力同样会导致机械能的转化和损失。
空气阻力空气阻力是指物体在运动时受到空气的阻碍所产生的阻力。
在运动速度较高的情况下,空气阻力会导致机械能的损失。
如何提高机械效率为了提高机械效率,我们可以采取一些措施:1.减小摩擦力:可以通过涂抹润滑油、改善材料表面质量等方式来减小摩擦力,从而减少能量的转化和损失。
2.优化设计:在机械设备的设计过程中,可以采用合理的结构和材料选择,以减小粘滞和空气阻力,提高机械效率。
3.定期维护:定期对机械设备进行检查和维护,保持设备的良好状态,能有效地减小能量的转化和损失。
4.选择高效设备:在购买机械设备时,可以选择具有高机械效率的设备,这样可以在一定程度上提高整体的效率。
机械效率的应用举例举例说明机械效率的应用可以更好地理解和掌握这个概念。
1.自行车自行车是一个常见的机械设备,它涉及到能量的转化和损失。
在骑行过程中,人的输入功通过踩踏脚蹬转化为车轮的输出功,使自行车前进。
然而,由于摩擦和空气阻力的存在,一部分能量会转化为热能而损失掉。
中考复习课件 机械效率专题复习
机械效率的意义及其在实际生活中的应用
意义
机械效率是衡量机械性能的重要指标,它反映了机械做功的 有效性和能源利用的效率。提高机械效率有助于减少能源浪 费和环境污染。
应用
在生产、生活中,各种机械都有一定的机械效率。例如,汽 车发动机、电动机、水泵、起重机等设备都有一定的机械效 率。提高这些设备的机械效率可以提高其工作性能和能源利 用效率,降低运行成本和维护成本。
例题二:斜面的机械效率计算
总结词
斜面机械效率计算是中考的常见题型,需要掌握斜面的倾斜角度、物体重力和摩擦力对机械效率的影 响。
详细描述
斜面机械效率与斜面的倾斜角度、物体重力和摩擦力有关。在计算斜面机械效率时,需要明确物体重 力、斜面的长度和高度,以及摩擦力的大小,并根据有用功、总功和机械效率的公式进行计算。
机械效率与功率的区别与 联系
功率表示做功的快慢,而机械 效率表示做功的有效程度。中 考中常考查对两者概念的理解 及比较。
生活中的机械效率实例
中考中常结合生活中的实际例 子,如滑轮组、杠杆等,考查 机械效率的计算和分析。
中考中机械效率的备考策略与建议
掌握基础知识
考生应熟练掌握机械效率的基本概念 、计算公式和影响因素,这是解决中 考中相关问题的前提。
定期维护与保养
定期对机械进行维护和保养,确 保机械处于良好状态,提高使用
寿命和效率。
04 机械效率的典型例题解析
例题一:滑轮组的机械效率计算
总结词
滑轮组机械效率计算是中考的常见题型,需要掌握滑轮组的组装方式、重物和动滑轮的重力计算,以及有用功、 总功和机械效率的计算方法。
详细描述
滑轮组由定滑轮和动滑轮组成,可以通过改变滑轮组的组装方式来改变拉力方向和省力程度。在计算滑轮组的机 械效率时,需要明确重物的重力、动滑轮的重力以及拉力的大小,并根据有用功、总功和机械效率的公式进行计 算。
物理九年级机械效率知识点
物理九年级机械效率知识点机械效率是物理学中一个重要的概念,它描述了机械设备在能量转化过程中的效率。
了解机械效率的知识对我们理解机械设备的工作原理以及提高机械设备的效能具有重要意义。
本文将介绍物理九年级学生需要了解的机械效率知识点。
1. 机械效率的定义与计算公式机械效率是指机械设备输出的有用功与输入的总功之比。
它的计算公式如下:机械效率 = (有用功 / 输入功) × 100%2. 机械效率的特点机械效率具有以下几个特点:- 机械效率的取值范围在0到1之间,可以用百分数表示。
- 机械效率越高,机械设备的能量转化效果越好。
- 实际情况下,机械效率无法达到100%,因为机械设备在运转过程中会产生摩擦、振动、热损失等不可避免的能量损耗。
3. 影响机械效率的因素机械效率受多个因素的影响,主要包括:- 摩擦损失:机械设备在运转过程中会产生摩擦损失,摩擦越大,机械效率越低。
- 机械结构:机械设备的结构设计直接影响着机械效率的高低。
- 材料特性:机械设备所使用的材料对机械效率也有一定影响。
4. 机械效率的应用机械效率的应用十分广泛,主要体现在以下几个方面:- 提高机械设备的效能:通过改进机械结构、减小摩擦等方式,提高机械设备的机械效率,从而改善其性能。
- 节约能源:了解机械效率的概念和计算方法,可以帮助我们在日常生活和工作中更加合理地利用能源,减少能源的浪费。
- 设备选择:在购买机械设备时,了解机械效率可以帮助我们选择性能更好、能源消耗更低的机械设备。
5. 机械效率与能量守恒定律的关系机械效率与能量守恒定律密切相关。
根据能量守恒定律,机械设备输入的总功等于输出的有用功加上损耗的功。
因此,机械效率可以用能量守恒定律表达为:输入功 = 有用功 + 损耗的功机械效率 = (有用功 / 输入功) × 100%从这个公式可以看出,机械效率越高,损耗的功越低,能量的利用效率就越好。
总结:机械效率是机械设备能量转化效率的核心概念,了解它对我们理解机械设备的工作原理、提高机械设备的效能至关重要。
初中九年级(初三)物理机械效率复习
二、应用:
2.滑轮组的机械效率:
例2:某工地上,工人师傅用滑轮组吊起重 600N的物体,他站在地面上用200N的力往下 拉绳,使物体匀速上升3m,求滑轮组提升重 物所做的有用功、该工人的拉力所做的功、滑 轮组的机械效率分别是多少? 若用此机械将重 800N的物体匀速吊起,滑
轮组的机械效率是多少?(不计绳重和摩擦) 结论:同一滑轮组,所挂物体越重, 滑轮组的机械效率越高。
机械效率复习
九十1.机械效率的定义: 有用功跟总功的比值叫机械效率
有用功:实质上是为达到某一目的而做 的功, 即目的功。 W有 总功:指动力所做的功。 2.公式: η=
W 总
二、应用:
1.斜面的机械效率:
例1:为方便残疾人上下台阶,一些公共场所 设计了专用通道。若将重700N的小车沿8m长 的斜面匀速推上1.2m高的平台,沿斜面所用 的拉力为150N,在此过程中斜面的机械效率 是多少?
小结:
斜面的机械效率
η=
G h = F S W 总
W有
滑轮组的机械效率
G h η= = F S W 总
W有
f S 物 η= = F SF W 总
W有
二、应用:
2.滑轮组的机械效率:
例3:如图所示,用滑轮组拉动重500牛的物体 在水平支持面上以2米/秒的速度做匀速直线 运动,且物体所受摩擦力是物重的0.2倍,问: ⑴半分钟内物体移动的距离是多少? ⑵若不计滑轮重及滑轮与轴之间的摩擦,则拉 力F是多大? ⑶若滑轮组的机械效率是90%, 则F的大小是多大?
中考物理总复习机械效率课件
中再加挂一物体,机械效率将__变__大____(选
图1
填“变大”“变小”或“不变”)。
过实验
测量滑轮组的机械效率
例题 如图2所示,在“测量滑轮组的 机械效率”实验中:
图2
实验原理:η=_____WW__有总_=__GF。hs 实验器材:定滑轮和动滑轮各一个、轻重不同的两物块、 __弹__簧__测__力__计____、_刻__度__尺___、铁架台、细线。 实验中要分别记下物体和弹簧测力计的起始位置,是为了 _测__量__物__体__和__弹__簧__测__力__计__移__动__的__距__离__,__从__而__计__算__有__用__功__和__总__功___。
竖直匀速提升物体 水平匀速拉动物体
通用 公式
η=WW有 总
斜面
杠杆
滑轮(组)
竖直匀速提升物体
水平匀速拉动物 体
斜面
G:物 重;h:
物体上升
的高度; 说明 F:动
力;s:
动力作用
点移动的 距离
G:物重;h:重
物上升的高度;
F:绳端的拉力; s:绳端移动的距 离;n:承担重物 的绳子段数;G 动:动滑轮重
第三板块 能量
第17课时 机械效率
CONTENTS
目 录
过基础 过易错 过实验 过考点 过 中考
过基础
一、各种功(9年5考,202X、2015、2014、2012、2011年考) 1.有用功:为完成某项任务而__必__须__做__的功,用W有表示。 2.额外功:对人们既无利用价值但又不__得__不__做____的功,用 符号W额表示。 3.总功:有用功与额外功_之__和_____。W总=W有+W额。
11. 解:动滑轮的重:G动=3F-G物=200 N×3-540 N=60 N
初三物理-机械效率复习课
如图所示,用滑轮组提起重630牛的物体,绳子自由端拉力F为300牛,重物以0.2米/秒的速度匀速上升,不计摩 擦和绳重。求: (1)滑轮组的机械效率; (2)在不超过绳子能承 受的最大拉力的情况下, 用此滑轮组提起较重的物 体,滑轮组的机械效率是 否变化?为什么?
用滑轮组来匀速提升重物时,下列关于提高滑轮组机械效率的措施中正确的是( ) A 增大重物的提升速度 B 减小滑轮的摩擦 C 减小动滑轮的重力 D 减小绳子的重力。
练习:一人用如图所示的滑轮组匀速提升物重为200牛的物体,此时人对绳的拉力为120牛,不计绳重和摩 擦.求: (1)滑轮组的机械效率. (2)如果人的体重 为600牛,则他用 此滑轮组所提升物体 的物重不能超过多少牛
用图所示的滑轮组提起重物(不计绳重和摩擦)。 (1)当物重为180牛时,滑轮组的机械效率为60%,绳端拉力为多少牛 (2)当被提重物为 240牛,重物上升3米 时,绳端拉力所做的 功为多少焦此时的 机械效率为多大?
用如图所示的滑轮组,将480N的物体以0.3m/s的速度匀速提起,绳子自由端的拉力为200N(不计摩擦和绳重) (1)滑轮组的机械效率 (2)拉力的功率 (3)若用该滑轮组将 重600N的物体匀速提 升2m时,拉力做的功。
动滑轮和滑轮组的机械效率 计算公式: ŋ= =
W有/W总
Gh/FS
图3
用一个动滑轮把重为100N的沙子提到9m高的脚手架上,所用的力是60N,则动滑轮的机械效率是多少?
用如图所示的滑轮组提升重物。使重1200N的物体匀速上升了1m。如果拉力F=500N,则该滑轮组的机 械效率是________。
㎝,人做的总功是
J,有用功是 J,这根杠杆的机械效率是
。
斜面的机械效率 计算公式:ŋ= =
初三物理功的原理 机械效率知识精讲
初三物理功的原理 机械效率知识精讲功的原理 机械效率一. 使用机械时,人们所做的功,都等于不用机械而直接用手所做的功,也就是使用任何机械都不省功。
这个结论叫做功的原理。
在不考虑额外功的情况下,使用机械尽管不能省功,但有以下好处: 1. 使用机械可以改变动力的大小、方向和动力作用点移动的距离,并可以改变做功的快慢; 2. 使用机械能够比较方便的完成人们不便直接完成的工作。
例1:(1995年全国应用物理竞赛试题)螺旋千斤顶是一种常用的起重装置(如图所示),用手柄转动螺杆时,螺杆顶端的重物就随螺杆一起上升。
若螺杆的直径为d ,螺距为h ,手柄末端倒转轴的距离为l ,要举起质量为M 的重物时,至少要给手柄顶端多大的力?提出本题中为了省力应用了哪几种简单机械。
分析:施加在手柄上的力使物体克服重力上升。
根据功的原理,作用在手柄上的力做的功等于克服物体重力做的功。
转动一周时,手柄末端通过的距离为s=2π(l+d/2),垂直给手柄的力F 时所做的功为W 1=FS=F ·2π(l+d/2),转动一周时重物升高h ,克服物体重力做功W 2=Mgh 。
根据功的原理有W 1=W 2,即F ·2π(l+d/2)= MghF=Mgh/2π(l+d/2)为了省力应用了斜面和轮轴两种简单机械。
总评:这种螺旋装置在日常生活中有很多地方应用。
二. 机械效率1. 机械工作的时候,对人们有用的功叫做有用功;对人们没有用,但又不得不做的功叫做额外功;动力对机械的功叫做总功。
总功等于有用功和额外功之和,即: W 总=W 有用+W 额外2. 机械效率:有用功跟总功的比值叫做机械效率。
它是表示机械性能的物理量。
3. 公式 η=总有用W W ×100% 或η=总有用P P ×100%η<1例1:图中,每个滑轮重1N ,重物重12N ,当重物匀速上升时,力F 应为______N ,整个装置的机械效率η=__________。
中考物理 教材复习 第11讲 机械效率课件
=(G+G 轮)h,动滑轮的机械效率 η 乙=WW有总用×100%=(G+GhG轮)h
G
100 N
×100%=G+G轮×100%=100 N+25 N×100%=80%。当提升重物的
重力增加时,做的有用功就变大,而额外功不变,故机械效率变
大。
2021/12/5
考点聚焦
第十页,共四十三页。
考向探究
真题回顾
1 4
OC,B为
OC的中点。在C点施力将挂在A点的重为180 N的物体匀速提升0.2
36
m,木棒的机械效率为90%。提升该物体做的有用功是________J, 木棒重为___10_____N。(不计摩擦)
2021/12/5
图11-7
考点聚焦
考向探究
第十九页,共四十三页。
真题回顾
第11讲┃机械效率(jīxiè xiàolǜ)
=62.5%,C 正确。克服摩擦力所做的额外功 W 额外=W 总-W 有用=80 J-50 J=30 J,由 W 额外=fs 可得,物体受到的摩擦力 f=Ws额外=
30 2
mJ=15
N,故 D 错误。
2021/12/5
考点聚焦
考向探究
第十四页,共四十三页。
真题回顾
第11讲┃机械效率(jīxiè xiàolǜ)
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考点聚焦
考向探究
第十二页,共四十三页。
真题回顾
第11讲┃机械效率(jīxiè xiàolǜ)
探究2 斜面(xiémiàn)机械效率的计算
例2【2017·滨州改编(gǎibiān)】在斜面上将一个质量为5 kg 的物体匀速拉 到高处,如图11-4所示,沿斜面向上的拉力为40 N,斜面长2 m、高1 m。把重物直接提升h所做的功作为有用功(g取10 N/kg)。下列说法正确 的是( ) A.物体只受重力、拉力和摩擦力三个C力的作用
12.3机械效率 复习讲义
12.3机械效率 专题一 关于“效率”的理解 1、在管理学上,效率指在单位时间里完成的工作量,或者说是某一工作所获的成果与完成这一工作所花时间和人力的比值。
2、达到想要的结果与使用的资源之间的比例关系。
3、机械功率是表示机械做功快慢的物理量,而机械效率是表示机械在能量利用率高低方面的物理量。
功率大的机械,效率不一定高。
例如,蒸汽机车的功率比摩托车的功率大,但这种机车的效率却比摩托车的效率低。
功率和效率是互不相关、互不依赖的物理量。
专题二 机械效率1、有用功:无论是否使用机械,必须要做的功,用 表示。
2、额外功:使用机械时,并非我们需要但又不得不做的功,用 表示。
3、总功:有用功与额外功之和,用 表示,4、机械效率 (1)物理学中,将有用功跟总功的比值叫做机械效率,用符号η表示;计算公式:(2)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,所以机械效率总是小于1.(3)提高机械效率的方法:改进结构,使它更合理轻巧;在使用中按照技术规程经常保养,使机械处于良好的状态。
专题三 提高滑轮组、斜面机械效率的方法 1、滑轮组的机械效率(不计绳重和摩擦) 由此可知滑轮组的机械效率与物重和动滑轮重有关,因此提高滑轮组机械效率的方式有:①减小动滑轮的重量;②增大物体的重量;③减小摩擦(摩擦不能忽略时)2、使用斜面时,有用功: (对物体所做的功);总功: (拉力所做的功);额外功: (克服斜面摩擦力所做的功)斜面的倾斜程度越大,机械效率越高。
.理由:斜面倾斜角度越大,物体对斜面的压力越小,物体所受到的摩擦力越小,额外功越小。
专题四 实验探究1、使用动滑轮能否省功提出问题不使用机械直接提升物体做的功,与使用机械提升物体做的功一样吗?实验1如图甲,用弹簧测力计将钩码缓慢匀速提升一定高度,读出弹簧测力计的示数并计算出拉力所做的功。
实验2如图乙,利用动滑轮将同样的钩码缓慢勾速提升相同的高度,读出弹簧测力计的示数并计算拉力所做的功。
第12-3讲机械效率及功率机械综合讲解-2024年中考一轮复习讲义
第123讲机械效率及功率、机械综合讲解知识点1:机械效率有用功、额外功和总功:必须要做的功,叫做有用功,用W有表示。
不得不克服动滑轮本身的重力和摩擦力等因素的影响而做功,这部分功叫做额外功,用W额表示。
有用功加额外功是总共做的功,叫做总功,用W总表示。
总功、有用功和额外功之间的关系为W总=W有+W额机械效率:在保证所做有用功一定的情况下,人们总是希望额外功越少越好。
即额外功在总功中所占的比例越少越好。
物理学中,将有用功跟总功的比值叫做机械效率。
如果用η(读作aita)表示机械效率,那么有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,所以机械效率总是小于1的。
机械效率通常用百分数表示。
提高机械效率:提高机械效率可以充分地发挥机械设备的作用,对节能减排,提高经济效益有重要的意义。
提高机械效率的主要办法是改进结构,使它更合理、更轻巧。
在使用中按照技术规程经常保养,使机械处于良好的状态,对于保持和提高机械效率也有重要作用。
【典例探究1】下列说法正确的是()A.机械效率可以大于100%B.做功越多的机械,其功率一定越大C.我国三峡船闸利用了连通器原理D.只要有动能和势能的变化,机械能就一定守恒【解题思路】功率和机械效率有何不同?这两个物理量是从不同方面反映机械性能的。
它们之间没有必然的联系。
功率大表示机械做功快;机械效率高表示机械对总功的利用率高。
功率大的机械不一定机械效率高,例如内燃机车功率可以达到几千千瓦,但效率只有30%~40%,反之,机械效率高的机械功率不一定大。
例如,安装在儿童玩具汽车里的电动机效率可达80%,但功率却只有几瓦特。
【答案】C【解析】A.只要使用机械,就要做无用功,因此机械效率不可能达到100%,更不会大于100%,故A错误;故选C 。
【典例探究2】用如图所示的滑轮组拉动物体A ,使物体A 以0.2m/s 的速度水平向左匀速运动10s ,已知物体A 重500N ,物体A 受到的摩擦力为120N ,拉力F 的功率为30W ,下列说法正确的是( ) A .绳子自由端移动的距离为2m B .克服物体A 与地面间摩擦力做的功是额外功C .滑轮组的机械效率为80%D .相同情况下,若用该滑轮组匀速拉动质量更大的物体B ,滑轮组的机械效率不变【解题思路】如何理解机械效率具有“可变性”?由公式总有W W ==η越高,比如用同一个滑轮组把一块巨石和一个乒乓球提起相同的高度,前者的机械效率高,由此可见对同一个机械,它的机械效率是可变的,而不是某一确定值。
九年级科学上册教师辅导讲义机械效率浙教版
教学内容一、专题检测1.力学里所说的功包含两个必要因素:一是作用在物体上的 ,另一个是物体在 上移动的 。
2.在物理学中,把 与在力的方向上移动的 的乘积叫做功,公式: W ,单位: 。
3.功的原理:使用机械时人们所做的功都 不用机械时所做的功,即使用任何机械都 。
4. 物体在位: 。
内做的功,叫做功率,它是表示物体做功 的物理量,公式:,单5. W F- s p =-=---------- = t t,由该公式可知,在功率 P 一定时,力F 与速度v 成反比。
6.与 的比值叫做机械效率,公式: n = 。
有用功总是小于总功,所以机械效率总小 于 1,通常用百分数表示。
二、知识梳理1.有用功:为达到目的必须做的功;额外功:为了达到目的并非需要又不得不做的功;总功:有用功和额外 功的总和。
2.机械效率的计算:W 有用 W 有用nW 总W 有用+ W 额外对于水平方向上的滑轮组及滑轮组与浮力组合、与斜面组合时,可牢记针对滑轮组的机械效率,力均是作用 在滑轮组上的,进行受力分析找力并求该力所作的功,分清有用功和总功,运用基本公式求机械效率。
w W打_ _55.=__^5_叫%+沿 可知,当有用功一定时,额外功越小,机械效率越机械效率学员编号: 学员姓名:年 级: 初三 辅导科目: 科学课时数:3 学科教师:授课主题 C (机械效率)授课日期及时段对于滑轮组而言的公式运用(不可直接用):厂W有用二G物hW 总FsG 物 nF ;G 物h ' G 动h G 物'G 动3 .提高机械效率的方法:由公式高,因此设法减小额外功可以提高机械效率。
如减轻动滑轮本身的重量,加润滑油可以减小摩擦等;当额外功一 定时,有用功越大,机械效率越高,因此增大有用功可以提高机械效率,如增加物重可以提高机械效率。
机械效 率具有“可变性”可知,如果该机械的额外功 (W 额外) 定,有用功(」T )越大,机械效率越大。
九年级物理机械效率讲
使用机械时对人们有用的功 1、有用功( W有)________________________ 人们不需要但又不得不做的功 2、额外功( W额)________________________ 有用功与额外功的总和,即 3、总功( W总)________________________ 4、机械效率
f
L
W有用 f L
使用滑轮组拉动G,必须施加动力F
W总 F S F nL FnL
额外功=总功-有用功=FnL-FL
2.用如图所示滑轮组拉着一重为100牛的物 体A沿水平面做匀速运动,所用拉力F的大小 为40牛. (1)不计轮和绳的重力以及摩擦,求:物 体A所受的摩擦力. (2)若滑轮组的机械效率为80%,求:物体 A所受的摩擦力.
(3)W额外 W总 W有用 3200 2000 1200 (焦)
F
W有用 2000 (4) 0.625 62.5% W总 3200
G
2、使用下面的滑轮组,用拉力F匀速拉动重为G的 物体水平移动的距离为L,有用功是多少?总功是 多少?额外功是多少?
本题使用滑轮组的目的是拉 动物体水平移动L,所以机 械克服物体与地面的摩擦力 做功是有用功。
W总=W有+W额
W有 W总
5、斜面的倾斜程度越大,机械效率越高.
学习目标回顾 当堂检测
3.能说出功的原理,知道使用任 何机械都不省功。
2、小明用100N的力沿竖直方向将 杠杆的一端拉下2m,杠杆的另一端 将320N的重物提高了0.5m,
他做的有用少?
8.如图所示,将一物体分别沿着光滑 斜面AO和BO匀速拉到顶端O点,已知 AO<BO,所用拉力分别是F1和F2,拉 力所做的功分别是Wl和W2,则 A.Fl>F2,Wl=W2 B.Fl>F2,W1 >W2 C.F1=F2,W1=W2 D.F1<F2,W1=W2
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课题:滑轮组机械效率专题复习一、机械效率1、定义:有用功与总功的比值,叫做机械效率。
用符号η表示。
2、物理意义:表示机械所做的有用功占总功的比例。
机械效率通常用百分比表示:定义式:100%⨯=总有用WWη(3、有用功:提升目的重物所必须要做的功额外功:克服机械自身部件(如动滑轮、绳子)的重力和摩擦等而做的功总功:W总=W有十W额。
4、由于有用功是额外功的一部分,所以机械效率一定小于l ,即:没有既省力又省距离(相当于省功)的机械,省力则一定费距离,省距离则一定费力。
二、标准滑轮组的机械效率(前提:不计绳重及滑轮与轴的摩擦)1、绳子段数:受物重的绳子段数力:重物重力G物,拉力F,动滑轮总重G动,G物+G动)=nF距离:重物上升高度h,拉力移动距离s,s=nh*功:W有=G物h,W额外=G动h,W总=Fs=(G物+G动)h总结:G物、F、G动三者相互联系,知二得三。
(类比电学U I R)2、机械效率前提条件:不计绳重、滑轮与轴的摩擦、(绳与滑轮的静摩擦力有的)定义式:WWη=有总(适用于一切情况的η计算)推导式:由物重G物、动滑轮总重G动和总拉力nF三者求机械效率η,只需其中两个即可。
从功的角度分析:Fs G hW G h G hW Fs G G h Fsη-====+物物动有物总动()角度分析:nF GW G GW nF G G nFη-====+物物动有物总动从力的<小技巧:例如:η=80%,120%180%4GGηη-===动物即G动与G物之比为1:4,G动与nF之比为:1:5(说明1.公式中G物本质为拉动物体所需拉力,若物体在液体中受到浮力,则注意物重应为G物-F浮,即提升物体所需拉力;若不在液体中且竖直拉动物体,则所需拉力为G物,若为水平拉动接触面上的物体,则所需拉力为克服摩擦力f)3、机械效率大小比较η本质:物重(拉动物体所需拉力)与动滑轮重之比。
比值越大,机械效率越高用同一个滑轮组提升不同重物,重物越重,η越高。
(动滑轮不变)提升相同重物时,动滑轮越重,η越低。
(重物不变)[4、决定η的因素:G物、G动、绳重及有无其他摩擦力等不影响η的因素:提升物体的速度;绳子的绕法(滑轮不变,做的有用功相同,做的额外功也相同)、提升物体的高度注:在探究实验中,用同一个滑轮组探究机械效率时,由于n不变,所以物体上升高度h与弹簧测力计拉动的距离h比值不变。
三、计绳重及滑轮与轴的摩擦对于单独的动滑轮、定滑轮以及滑轮组,如果考虑摩擦和绳重(只要未说明不计绳重和摩擦的都要考虑),则计算η需要用定义式WWη=有总,从做功的角度求解。
四、机械效率的最大值问题机械效率不能无限大,受制因素有:1、绳子拉力的限制。
考察:组装、段数n等^2、装置拉力来源,及能提供的最大拉力。
特别,当拉力来源为重力时,最大拉力即为装置所受重力。
(提升力来自船的浮力,不能翻船)五、特殊滑轮组的力、机械效率计算1、滑轮组形式:级联滑轮、并立滑轮、2、前提条件:是否考虑摩擦等。
3、技巧:同一根绳上的拉力相等(所有种类滑轮中都成立)。
拉动同一个物体的不同根绳子上的力不一定相等;确定升上拉力可以通过其拉力之和等于物重求得;拉动物体需要考虑重心位置时,参考杠杆原理;利用定义式:WWη=有总求解。
11G GG G nFGGηηη-==+-=动动物动动物4、整体法和隔离法。
六、滑轮组探究实验及滑轮组的组装:1.:2.拉力大小限制——确定段数n3.绳子自由端朝向——确定绳子起始位置F方向一、滑轮组的机械效率基础练习1、下列说法正确的是()A、机械效率总小于1B、单位时间里做功越多的机械,机械效率越高C、做功越多的机械,机械效率越高D、省力越多的机械,机械效率越高2、某机械的机械效率是75%,这说明使用这一装置做功()A、总功是额外功的3倍;B、有用功是额外功的3倍;\C、总功是有用功的3倍D、额外功占总功的3/43、为了提高滑轮组的机械效率,以下做法中正确的是()A、以较快的速度匀速提升重物B、以较慢的速度匀速提升重物C、增加承担物重的绳子股数D、把滑轮做得更轻巧,减小滑轮在转动过程中的摩擦;4、建筑工人用如图l0所示的装置把重400N的物体匀速提升3m.所用的手拉力为300N.则该工人所做的有用功为J,总功为J,该滑轮组的机械效率是。
若用该装置提升500N的重物,此时滑轮组的机械效率将(填“变大”、“变小”或“不变”)}二、不计绳重及摩擦的标准滑轮组例1:如图所示,小民利用滑轮组先后竖直向上匀速提升物体A和物体B。
当提升物体A时,滑轮组的机械效率为75%,小民对地面的压力为F1;当提升物体B时,小民对地面的压力为F2。
已知小民的质量为65kg,物体A的质量为90kg,物体B的质量为50kg。
假设在拉绳子的过程中,小民对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上,不计绳重和摩擦。
则F2:F1=________。
5:11、两个滑轮组如图2-4甲、乙所示,若每个动滑轮的重0G,摩擦阻力和绳子重力不计,用它们匀速提起重力为05GG的物体时,甲乙两滑轮组的机械效率之比~为()A、6︰7B、7︰6C、5︰6D、5︰72、如图所示,小明用两个滑轮组成甲、乙两种不同的省力滑轮组.他分别用这两种滑轮组把质量相同的重物吊到等高的平台上,两次吊重物时他拉绳的速度相同.不计摩擦和绳重,下列说法正确的是()A、两次吊物,小明所做的功和功率的多少相同,甲装置的效率高B、两次吊物,小明所做的功、功率的多少和效率的高低都相同C、两次吊物,小明所做的功率的大小和效率的高低相同,用甲装置做的功多…D、两次吊物,小明所做的功的多少和效率的高低相同,用乙装置时功率大3、建筑工人用如图所示的滑轮组,将重800N的重物匀速提高5m,拉力所做的功为4800J,则该滑轮组的机械效率是()A、67%B、73%C、83%D、100%4、利用如图所示的甲、乙两个滑轮组,在相同的时间内用大小相同的力F1和F2分别把质量相等的重物G1和G2提升到相同的高度,则()~A、甲滑轮组的机械效率高B、乙滑轮组的机械效率高C、F2做功的功率大D、F1、F2做功的功率一样大5、用完全相同的A、B两个滑轮组(绳重及摩擦忽略不计),分别提升重为G1和G2的两物体,若G1>G2,它们的机械效率分别为ηA和ηB,则()A、ηA>ηBB、ηA<ηBC、ηA=ηBD、无法判断6、两滑轮组装置如图所示,已知每个滑轮重力都为G0,摩擦和绳重均不计,用它们分别匀速提起重为G=5G0的物体时,甲、乙两滑轮组的拉力之比是()图2-4甲GG乙]A 、6:7B 、7:6C 、5:2D 、15:77、用滑轮组匀速提升重为2000N 的物体,作用在绳子自由端的拉力为625N ,拉力所做的功为12500J ,滑轮组的机械效率为80%,若不计绳重和摩擦,提升重物改为重为3000N 的物体,那么作用在绳子自由端的拉力是多大三、计绳重及摩擦的标准滑轮组¥例1、工人用类似图3-2-1所示的滑轮组提起重为2000 N 的物体. (1)若不计摩擦和动滑轮重,工人提起这个重物至少需用多大的力?(2)若工人匀速提起这个物体时所用的拉力是800 N ,滑轮组的机械效率是多大?例2、(2011丰台一模 22)如图12所示,滑轮组在拉力F =45N 的作用下,拉着物体A 以3m/s 的速度做匀速直线运动,绳子的伸长及滑轮的摩擦不计,拉力F 的功率为P ;用该滑轮组拉着物体B 以s 的速度做匀速直线运动,所用拉力F 的功率为P ,滑轮组的机械效率为75%;已知P :P =3:2,则物体B 做匀速直线运动时受到的阻力为 N 。
1、在图1-7所示,重为500N 的物体与地面间的摩擦力为150N ,为使物体匀速移动,必须在绳端加以60N 水平拉力,则滑轮组的机械效率约为______;若物体移动速度为米/秒,则1分钟内拉力做的功是_______焦。
2、如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。
已知货物的质量为600kg ,所受轨道的摩擦力为其重力的倍,滑轮组的机械效率为75%。
若人以s 的速度匀速前行,经100s 将货物拉出仓库,g 取10N/kg,。
求在此过程中: ! (1)人做的有用功为多大 (2)人的拉力为多大 (3)人拉力的功率为多大四、特殊滑轮组的力、机械效率计算^例1、(2011石景山一模)如图所示,是一套简易升降装置示意图,其上端固定在楼顶,工人用力拉绳子,装置可使人与工作台升至所需高度,装置中滑轮A 、B 、C 的重力分别为100N 、50N 、40N ,人的重力为600 N ,当人用100N 的拉力向下拉绳子时,地面对工作台的支持力为450 N ,则工作台的重力为_______N (不计绳重和摩擦)1、如图所示,A 物重400N ,滑轮重20 N 要使动滑轮匀速上升,力F 应等于 N ,这时物体A 上升 m,该装置效率为 (绳重及摩擦均不计)五、探究滑轮组机械效率实验及组装*2、小明在“测滑轮组机械效率”的实验中,用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验,数据如下表:① 表中有一个数据的记录是错误的,错误的数据是______ ② 3次实验中滑轮组的机械效率是_______③ 本次实验得到的结论是:___________________________________实验 次数 物重 G /N $物体上升的高度h /cm测力计的示数F /N 测力计移动的距离s /cm 163 9!F】 图12图10ACB"26518368!24(2)小红在小明实验的基础上利用图乙也做了实验,①小红的做法是为了探究_________________________②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时,若忽略绳重及摩擦,它们的机械效率_______(选填“相同”或“不相同”),理由是:_____________________________________________________.得到的结论是:___________________________ _______.>六、机械效率最大值问题1.一个质量为70kg的工人,用如图所示的装置(包括滑轮组及装砖的托板)提升一堆砖.已知装砖的托板重200N,每块砖重100N.滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计,当工人匀速提升10块砖时,此装置的机械效率为80%.那么,该人站在地面上用此装置提升这些砖的过程中,此装置的机械效率最高可达到_________.(取g=10N/kg,结果保留1位小数)2.用如图7的装置提升重物,绳子能承受的最大拉力为120N,动滑轮重60N,绳重与摩擦不计.求:(1)用此滑轮组最多能将多重的物体匀速提升(2)用此滑轮组提起重240N的物体,使它匀速上升,问人加在绳子自由端的拉力是多大此时滑轮组的机械效率是多大当物体以s的速度上升时,拉力的功率是多大(3)该滑轮组的机械效率最高可达到多少3.如图用40牛的拉力使物体匀速上升,不计绳重和摩擦,整个装置的机械效率为75%.求:(1)物体和动滑轮的重各是多少(2)若绳能承受的最大拉力为50牛,此装置的机械效率最大可提高到多少? 七、杠杆、滑轮与压强、浮力结合例1.如图所示,某打捞队的工人用滑轮组把底面积为、高为2m的实心圆柱体从水下提起,已知圆柱体的密度为×103kg/m3,水的密度为×103kg/m3,滑轮组的机械效率是70%.(g取10N/kg,滑轮和绳子的重力忽略不计)求:(1)圆柱体在水中所受的浮力.(2)若圆柱体从H=16m深处被缓慢地匀速提起,到刚露出水面时,绳子自由端拉力F所做的功.(3)如果绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为400N,则物体被提到露出水面多高时,绳子恰好被拉断?例2.图8是小明用滑轮组提升水中物体A的示意图。