11.5 机械效率
11.5机械效率ppt
W额外=0,W总=W有用
有用功占总功80% 有用功占总功80%
提高
资料P20 资料P
2
2、用滑轮组把重2N的货物匀速提 用滑轮组把重2N的货物匀速提 2N 高0.2m,所用的拉力为1N,绳头 0.2m,所用的拉力为1N, 1N 移动的距离为为0.6m 0.6m, 移动的距离为为0.6m,求滑轮组 的机械效率。
75%
练习:资料P20巩固练习 练习:资料P20巩固练习 10 P20
例4
• 例.用撬棒撬起重1000N的大石块, 用撬棒撬起重1000N的大石块, 1000N的大石块 石块向上移动5cm 5cm, 石块向上移动5cm,人手用力向 下移动了25cm 25cm, 下移动了25cm,用的压力是 250N,则有用功是_____ _____J 250N,则有用功是_____J,总功 50 62.5 _____J, 是_____J,杠杆的机械效率是 ______。 ______。 80%
法2
增加有用 ②、在总功W总一定时 ,增加有用 在总功W总一定时 减少额外功 额外功W 功W有,或减少额外功W额 额外功一定, ③、额外功一定,增加有用功 当动滑轮和摩擦不变时,提起的货物越 当动滑轮和摩擦不变时,提起的货物越 重,效率越高。 效率越高。 说明同一种机械在不同的条件下, 说明同一种机械在不同的条件下,机械 效率可能不同,尽量要机械满载 满载的情况 效率可能不同,尽量要机械满载的情况 下工作,是提高机械效率的方法之一。 下工作,是提高机械效率的方法之一。
总功。 总功。
W总= W有用+ W额外
例
【讨论】 如何正确理解“三功”及其相互关系? 讨论】 如何正确理解“三功”及其相互关系? W总= W动力= W输入 W有= W输出 W有和W额的命名是要依 据工作目标而确定。 据工作目标而确定。 W总 =W有用+W额 辨析】 【辨析】 用水桶从井中提水时,所做的功中哪些是有用功? 用水桶从井中提水时,所做的功中哪些是有用功? 哪些是额外功? 哪些是额外功? 如果桶掉到井里,从井里捞桶时, 如果桶掉到井里,从井里捞桶时,捞上的桶里带了 些水,所做的功中哪些是有用功?哪些是额外功? 些水,所做的功中哪些是有用功?哪些是额外功?
11.5 机械效率
精选例题
例3、使用下面的滑轮组,用拉力F匀速拉动重物水平移动的距离为 L,有用功是多少?机械效率是多少?
本题使用滑轮组的任务目的是拉 动G水平移动L,所以机械克服G 和地面的摩擦力做功是有用功。
W有用 f L
f L
使用滑轮组拉动G,必须施加动力F
W总 F S F nL FnL
方法1 方法2 方法3
W总1 =(W有1 + W额1)
= 3120J
方法2:W有2 = G沙 h
= 600J
W额2 =(G桶 + G轮)h
= (20N+10N)×6m = 180J
3m
W总2 =(W有2 + W额2)
= 780J
方法3: 有3 = G沙 h W
= 600J
3m
W额3 =(G袋 + G轮)h
精选例题
所用力是120N,求有用功、总功机械效率各是多少?
已知:G=200N h=9m S=18m F=120N
例2. 用一动滑轮将重200N的砂子提到9m高的脚手架上,
解: W
有
G h 200N 9m 1800 J
W总 F s 120N 18m 2160J W有 1800J 83.3% W总 2160J
F
提升物体G
是目的,有利
用价值,是有
轮重力和摩擦而额 外做功,否则你不能
完成任务。这部分功 无利用价值而又不得
不做,是额外功。
用功
G
算一算: 三种提沙方法中的W有、W额、W总分别为多少? 方法1:W有1 = G沙 h
= 100N×6m = 600J
W额1 =(G桶 + G人)h
苏科初中物理九上《11.5 机械效率》
机械效率一、教学目标:1.知道有用功、额外功、总功,机械效率的概念。
2.知道总功与有用功、额外功的关系,理解机械效率计算公式的物理意义。
二、教学重难点:有用功、总功、机械效率的概念,公式η=W有/W总的物理意义。
三、学习与交流:1.提高机械效率的有效措施是()A.增大动力B.增大阻力C.增大机械重力D.在不改变机械装置的情况下增大物重2.使用斜面时,其机械效率应表示为()A.η=GS/FhB.η=GhSC.η=FS/GhD.η=Gh/FS3.使用机械时,对人们有用的功叫做_________,对人们没有用但又不得不做的那部分功叫做_________,有用功与额外功之和叫做_________,即W总=_______+________。
4._________与总功的_________叫做机械效率,用公式η=________×100%来表示,η是一个比值,它的大小总小于________。
5.用一动滑轮把重为50N的物体匀速竖直提升1m,则绳子自由端移动的距离为________;克服重力做功_______J;如果所用的动力为30N,则拉力做功为______J,此时动滑轮的机械效率为____________。
6.用100N的物体把重为250N的物体从斜面的底端匀速拉到顶端,已知斜面长为9m,高为3m,则该装置的有用功为_______J,额外功为_______J,机械效率为________;若用该斜面来拉动300N的物体,且机械效率保持不变,则所用的拉力应为________N。
7.某同学通过仔细观察,发现生活中有许多简单机械,如:手钳、剪刀、镊子、扳手、钥匙等等,当把钥匙插入锁孔开锁时,就相当于________(选填“杠杆”、“轮轴”、“滑轮”、或“斜面”),它是一个________(选填“省力”或“费力”)的机械。
四、典型题列:1. 如图所示,建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶,动滑轮重为20N,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重. 若工人在5s内将绳子匀速向上拉6m,则泥桶上升_________m,手拉绳子的力为______N,拉力的功率为________W,滑轮组的机械效率为_________。
苏科版九年级物理上册 11.5机械效率(共25张PPT)
学习目标:
1、了解什么是有用功、额外功和总功,理解 三者之间的关系。 2、理解什么是机械效率,学会用机械效率的 公式进行简单的计算。 3、了解影响机械效率的因素。
点拨:再探动滑轮
物 G/N h/ F/N s/m W手 W手 对木材 对机械 m 理 (Gh) (Fs) 量 1 100 3 72 6 300 432
W有用 W总
∴第三种方法机械效率最高。
例1、利用如图所示的滑轮组,在F=80N的拉力作 用下,将一个重为180N的物体匀速举高1m,绳重、 摩擦不计。求:(1)W总=?(2)W有用=? (3) W额外=? (4)η=? (5) G动=? 答案: (1) W总=FS= 240J; (2) W有用=Gh= 180J; (3) W额外=W总—W有 =60J; F
第一种:
W有用=G· h=100N×6m=600J
W额外=G人h +G桶h=400N
×6m+20N ×6m=2520J
W总=W有用+W额外 = 600J+2520J= 3120J
η
= =
W有用 W总
600J/3120J=19.2%
第二种:
W有用=G· h=100N×6m=600J
W额外=G动h+G桶h=10N
用水桶从井中提水时,所做的有用功是 克服水的重力做功,额外功是 克服桶的重力做功,总 拉力所做的功 ; 功是 如果桶掉到井里,从井里捞桶时,捞上来 的桶里带了一些水,有用功是 克服桶的重力做功 , 额外功是 克服水的重力做功 ,总功是 拉力所做的功 。
点拨:三种功的计算
1、有用功(W有):对人们有用的功。 计算: W有=Gh--提升物体; W有=fS物--水平移动 W有=Gh--斜面 2 、额外功(W额):人们不需要但又不 得不做的功。 计算: W额=G动h--提升物体,且不计摩擦与绳重; W额 =fs--斜面 3 、总功(W总):有用功与额外功的总和(运用机械 时动力F所做的功)。 计算: W总 =FS 4 、三者关系: W总= W有+ W额
苏科版九年级上册物理 11.5 机械效率 课件 (共28张PPT)
16
3
2.5
9
80
26
5
2.5
18
80
36
8
2.5
24
❖小红在小明实验的基础上 利用图乙也做了实验, ①小红的做法目的是为了改变 滑轮组的绕线方式;
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 相同 ,
(选填“相同”或“不相同”), 理由是: 做的有用功相同,做的额外功也相同 。 得到的结论是:_滑__轮_组__的_机__械_效__率_与__绕_线__方__式_无__关_
F做的功为总功 克服物重做的功为有用功
克服动滑轮重、绳重、摩擦 等做的功为额外功
F做的功为总功
克服物体所受摩擦力做的功 为有用功 克服绳和轮、轮和轴间摩擦 等所做的功为额外功
机械效率
1、定义:有用功跟总功的比值,叫做机械效率。
2.公式: W有用 100% W有用 100%
W总
W有用 W额外
有用功(J) 额外功(J) 总功(J)
有用功与总功比值
1 600
2520 3120 19.2%
2 600
180 780 76.9%
3 600
90 690 87.0%
实验探究:测滑轮组的机械效率
•实验原理:
•所测物理量: 物重G、拉力F、重物上升的距离h、 弹簧测力计移动的距离S •测量仪器:弹簧测力计、刻度尺
实验步骤:
1、按图组装滑轮组,记下钩码和弹簧测力计的位置 2、匀速竖直向上拉动弹簧测力计,使钩码G升高, 读出弹簧测力计的示数F,用刻度尺测出钩码上升的 距离h和弹簧测力计移动的距离s
在此实验中操作的关键:
1、匀速竖直向上拉动弹簧测力计 2、不能在静止时读弹簧测力计的示数, 应在匀速拉动过程中读数
苏科《11.5机械效率》ppt课件
600J
1
对桶做功
2520J
克服重力做功
2 对桶做功
对滑轮做功
690J 90J
19%
76%
86%
二、 机 械 效 率
1.定义:有用功与总功的比值叫机械效率.
W有 2.表达式: W总
×100﹪
机械效率没有单位, 一般用百分数表示。
分组讨论:
有没有机械效率为100%的机械?为什么?
没有!因为有用功总小于总功,所以 机械效率总小于1
额外功是9600J,起重机做的有用功是 多少?总功是多少?机械效率是多少? 起重机在哪些方面消耗了额外功? 解:W有=Gh=3600N×4m=14400J=1.44×104J
W总= W有+ W额=14400J+9600J=2.4×104J
W有 W总
×100﹪= 1.44×104J/2.4×104J=60%
3、利用如图所示的滑轮组,在F=80N的拉力作用下, 将一个重为180N的物体匀速举高1m,绳重、摩擦不计。 求:(1)W总=?(2)W有用=? (3) W额外=? (4)η =? (5) G0=?
答案: (1) W总= 240J; (2) W有用= 180J; (3) W额外= 60J;
F
.
G
(4) η = 75%;
思考: 有什么办法将课室门口的沙子运上教 学楼顶楼?
想想议议
你 会 选 哪 种 方 法 呢 ?
1
对沙子做功
2
对沙子做功
3
对沙子做功
1
对桶做功 克服重力做功
2
对桶做功 对滑轮做功
3
对口袋做功 对滑轮做功
人 提 沙 子 做 功
人教版八年级物理下册11.5机械效率
他们有说有笑地往上爬,
但是好景不长,到了40楼,两人实在累了。 想到还只爬了一半,两人开始互相埋怨,指 责对方不注意大楼的停电公告,才会落得如 此下场。他们边吵边爬,就这样一路爬到了 60楼。到了60楼,他们累得 连吵架的力气也 没有了。弟弟对哥哥说,“我们不要吵了, 爬完它吧。”于是他们默默地继续爬楼,终 于80楼到了!兴奋地来到家门口兄弟俩才发
பைடு நூலகம்3.高某斜斜面面长机为S械,效高为率h,的有方一重法力:为G 的若1、物物体体减被所小拉受力阻摩力F沿擦为斜f,面则从此底时端的匀有速用移功至为顶端。 _效2_、_率G_h为,增总大功G 为斜h__面_F_S,的额倾外功斜为程___f度_S,机械
FS
1、用一个动滑轮把500N的重 物 提高1m,所用的拉力是 300N, 在此过程中有用功为多少? 总功为多少? 动滑轮的机械效率为多少?
F
.
G
1、用水桶从井中提水时,所做的有用功是
克,服额水的外重功力是做功,总
克服桶的重力做功
功是; 拉力所做的功
如果桶掉到井里,从井里捞桶时,捞上来
的桶里带了一些水,有用功是,克服桶的重力做功
额外功是,克服总水功的是重力。做功
拉力所做的功
有一对兄弟,他们的家住在80层楼上。有一 天他们外出旅行回家,发现大楼停电了!虽
滑轮组的机械 效率一般为 60-80℅
抽水机的机械 效率为6080℅
在实验中不同物重时动滑轮的机械 效率如何?并进行比较。
如何提高动滑轮的机械效率?
如何提高动滑轮组的机械效率?
苏科版九年级上册物理 11.5 机械效率 课件 (共28张PPT)
通过一只弹簧测力计沿竖直方向匀
速缓缓拉动重为G的钩码
2、分别测出拉力F,绳子自由端通
S
过的距离S,和钩码上升的距离h
3、改变钩码的数量,重复上述测量
4、将数据填入表中
h
收集实验数据:
实验次数
拉力F/N
绳子自由 端移动距
离S/m
钩码重 G/N
钩码上升 高度h/m
F·s/J
G·h/J
(1) (2) (3)
一、有用功、额外功、总功
有用功 W 有用:使用机械时对人们有用的功
额外功W 额 :人们不需要但又不 得不做的功
总功 W:总 有用功与额外功的总和,即
W总=W有+W额
活动二:探究斜面的机械效率
(1).原理:
有用功
机械效率= 总功 ×100%
Gh
η=
×100%
FS
目 的: 提升物体 有用功: 提升物体所
2.我们不需要,但又不得不做的功叫额外功 记为W额外
3.手拉绳所做的功叫总功,记为W总
合作研讨 展示交流
[活动2]:回忆斜面实验 利用斜面做功时,拉力沿斜面做的功: Fs
克服物体重力做的功: Gh
s
s
h
F
G
一、有用功、额外功、总功
有用功 W 有用:使用机械时对人们有用的功
额外功W 额 :人们不需要但又不 得不做的功
若用该滑轮组提升300N的重物 到同样的高度,机械效率又是 多少?
总结反思 拓展升华
1、这节课我收获了什么? 2、我的问题解决了吗?
学而不思则罔,思而不学则殆。
一、有用功、额外功、总功
有用功 W 有用 :使用机械时对人们有用的功
11.5机械效率
在物理学中,将 有用功 与 总功 的比值叫作 机械效来自。η=W有用 W总
×100%
说明:
(1)η是一个没有单位且小于1的百分数; (2)η表示机械做功性能优劣的物理量; (3)η与功率P二者无必然联系,不可混淆。
不相等。 拉绳所做的功大。 原因是需克服摩擦力做功,还要克服动 滑轮的重力做功。
三种功: 有用功:机械对物体所做的功,W有用 额外功:克服摩擦和机械自重所做的功,W额外 总 功:动力对机械所做的功,W总
例1:小明使用铁皮桶从井中提水,克服 水的重力做的功是 有用 功,而克服铁皮 桶的重力所做的功是 额外 功,他拉绳子 的力做的功是 总 功。
动滑轮的机械效率与哪些因素有关?你 认为如何才能提高动滑轮的机械效率?
影响因素:提升的物重,滑轮自身的重, 绳与滑轮间的摩擦 提高方法:(1)尽量增大物重G;
(2)减轻滑轮的重G动; (3)减小摩擦f。
例5:如图所示,在“测滑轮组机械效率”实验 中,物体重为5.4N。 (1)实验时要竖直向上且 匀速 拉动弹簧测 力计。若物体上升高度为10cm,此时弹簧测力 计的示数如图所示,是 2.4 N,则滑轮组的 机械效率是 75% 。 (2)若仅增加物体的重,该滑轮组的机械效率 将 增大 (增大/减小/不变)。(不计摩擦)
11.5 机械效率
设计表格,将实验数据填入表中。
实验序 号
G动/N
F/N
s/m
G/N
h/m Fs/J Gh/J
1
0.3 1 0.5 0.5
九年级物理[课件1]11.5机械效率(31张PPT)
你希望额外功多些还是少些呢?
机械效率:
有用功跟总功的比值叫机械效率
公式: W有
W总
机械效率一般用百分数表示,没有单位 思考机械效率会大于1吗?为什么? 答:有用功总小于总功,所以机械效率总小于1
起重机的机械效率是60%
它表示什么意思?
使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是 60%,也可以说有用功在总功中占有60%,另外的40%
例2:用一个动滑轮提升重100牛的 苹果,已知筐的重力为20牛,动滑 轮的重力为10牛,绳自由端的拉力 为75牛,将苹果提升1米,求:
(1)机械效率
(2)克服摩擦做的功
三、改变物重求绳的拉力
例:某人使用动滑轮将质量为10 千克的重物匀速提起,机械效率 为80%。若此人用同一滑轮匀速 提升质量为20千克的重物要用多 大的拉力。
械 效
率
较缓
较陡
最陡
小
结 :
有用功 W有用 :对人们有用的功
额外功 W额:人们不需要但又不 得不做的功
总功 W总:有用功与额外功的总和
W总 W有 W额
机械效率的定义 : 有用功跟总功的比值
公式: W有
W总
W有 W总 ∴ 永远小于1
机械效率题型
一、设问开放题型
解题要点:牢记有关公式, 正确理解W有、W总、W额、 P总、P有的含义
机械效率
你 会 选 哪 种 方 法 呢 ?
图中运砂 的三种方 法的有用 功是什么? 有什么特 点?
图中运砂 过程中,哪 些功是额 外功?
图中运砂过程中,哪一种额外功最小?
有用功 W有用: 对人们有用的功
额外功 W额: 人们不需要但又 不得不做的功
11.5机械效率(专业版)
25
W有用=G·h=100N×6m=600J
W额外=G动h+G桶h=10N
×6m+20N ×6m=180J
返回W额外
W总=W有用+W额外 =600J+180J=780J
η=
W 有用 W总
=600J/780J=76.9%
整理ppt
26
W有用=G·h=100N×6m=600J
W额外= G动h+G袋h=10N
整理ppt
23
小结
有用功 额外功
机械效率
η=
W 有用 W总
总功
整理ppt
返回主页 24
W有用=G·h=100N×6m=600J
W额外=G人h +G桶h=400N
×6m+20N ×6m=2520J
返回W额外
W总=W有用+W额外 =600J+2520J=3120J
η=
W 有用 W总
=600J/3120J=19.2% 整理ppt
返回主页
20
计算这三种方法运沙子的机械效率
练习1
答案
整理ppt
21
练习2 用水桶从井中提水的时候,所做的功哪局部是 有用功,哪局部是额外功?
提水所做的功是有用功;提水桶所做的功是 额外功。
如果桶掉到井里,从井里捞桶的时候,捞上的 桶里带了一些水,这种情况下哪局部是有用 功,哪局部是额外功?
提水桶所做的功是有用功;提水所做的功是 额外功。
×6m+5N ×6m=90J
返回W额外
W总=W有用+W额外 =600J+90J=690J
η=
W 有用 W总
=600J/690J=87%
九年级物理上册 11.5 机械效率课件1
2对桶做功(zuògōng)
额外功
(shā zi)
做 3克服自重做功
第三页,共十页。
总功
一、机械效率(jīxiè xiàolǜ) 有用功 W 有用 :对人们有利用价值的功
额外功W 额 :无利用价值但又不得不做的功
总功 W 总:动力所做的功
W =W +W 总
有用(yǒu yònɡ)
额
第四页,共十页。
机械效率定义(dìngyì): 有用功与总功的比值叫机械
效率.
表达式:
W 有 ×100% W总
有没有机械效率(jīxiè xiàolǜ)为100%的机械?
为什么?
没有!因为额外功的存在,有用功总小于总功, 所以(suǒyǐ)机械效率总小于1
第五页,共十页。
滑轮 、滑轮 组的机械效率 (huálún)
钩码重/n
弹簧测力 计的示 数/n
钩码移动 的距离 /m
弹簧测力 计移动 的距离 /m
有用功/j
总功/j
机械效率
3
1.2
0.1
0.3
例. 在“测定滑轮组的机械效率”的实验中,小明同
学测得的数据如下表所示:
(1)在表中空白处写出有用功、总功和机械效率的
值;
(2)实验时。应使弹簧(tánhuáng)测力计做
力的功率为_9_6_W,滑轮组的 机械效率为__91_._7_%___.
第七页,共十页。
• 例.如图所示,物体G在拉力F的作用下做匀 速直线运动(yùndòng),拉力所做的功是600J,物 体向左移动了2m,滑轮组的机械效率是80% ,求: (1)拉力F是多少?
• (2)额外功是多少?
第八页,共十页。
九年级物理上册11.5机械效率初中九年级上册物理
第二页,共十六页。
一一、、有三用种功(sān 、zhǒnɡ额)功外的(é定wài义)功:
1、有用功 W 有用 :对人们有用的功
2、额外功W 额 :人们不需要但又不 得不做 的功
3、总功W 总 :动力做的功
(有用功与额外(é wài)功的总和)
第三页,共十六页。
二、三种(sān zhǒnɡ)功的公式: 1、向上提升物体时:
W有 fS物
克服绳和轮、轮和轴间摩擦(mócā)所做功为额外功
Байду номын сангаас
第五页,共十六页。
三、机械效率(jīxiè xiàolǜ)
1、定义: 有用功跟总功的比值(bǐzhí)叫机械效率
2、公式:
W有 100%
W总
思考?
1、机械效率有单位吗?
机械效率一般用百分数表示,没有单位
2、机械效率会大于1吗?为什么?
第十二页,共十六页。
5.如图所示,建筑工人用滑轮组提升重为240N的泥桶, 所用的拉力为100N,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重, 若工人将绳子匀速向上(xiàngshàng)拉过6m,求:(1)他
做的有用功;
(2)他做的总功; (3)滑轮组的机械效率.
解: h1S16m2m 33
(1 )W 有 G h 2N 4 2 0 m 4J 80
需提供的拉力(lālì)应是 A.小于200 N
(
)C
B.等于200 N
C.大于200 N
D.一定大于300 N
2.分别用杠杆、定滑轮和滑轮组将同一物体举到相同高
度,做的有用功
()
A.杠杆最多
B.定滑轮最多
D
C.滑轮组最多
D.一样多
3.跟用手直接做功相比,使用滑轮组做功可以( )
九年级上册 物理 课件 11.5机械效率
1对沙子做功__6__0_ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ_J_____-_-_-_---W有用 2对口袋做功___3_0_J________ 3对动滑轮做功__6_0_J_______ W额
G
做同以的的提实重高验物滑。时轮,组动的滑机轮械的效个率数。越多,滑
乙
轮组的机械效率 越低 。
影响滑轮组机械效率的 因素
• 1、动滑轮的自重 • 2、绳重与摩擦 • 3、所提升的物重
注意
4、机械效率与绳子股数(省力 多少)、功率大小、重物被提升 的高度都无关!
提高机械效率 的方法
1、减小机械间的摩擦力。
(5)设计表格
钩码重 弹簧测力 有用功 绳端移动 钩码上升高 总功 机械效
G/N 计示数F/N W有/J 距离s/m
度h/m
W总/J 率η
1.0
0.1
0.1
0.5
0.3 0.15 66.7%
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,装置如图所示
次数 物理量
1
2
3
钩码重G/N 钩码上升高度h/m
例如:加强机械运动部位的润滑.
2、改进机械的结构,减小机械自重
例如:换用较轻滑轮。
3、增加物重,让机械尽量满负荷工作。
用如图所示两个滑轮组,将同一物体提升相同 的高度,每个滑轮的重均相等。不计绳重及摩 擦,此过程中,F甲 F乙 ,
甲的机械效率 乙的机械效率。
滑轮组机械效率的计算
1.公式及推导式 2.易错点
请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。
初三物理 11.5机械效率
11.5 机械效率(第一课时)【教学目标】:1.明确机械效率是描述做功效率的物理量。
2.掌握机械效率的概念,会计算某种简单机械的机械效率。
3.能设计实验,测定某种简单机械的机械效率。
4.知道提高机械效率的实际意义和方法,有合理改进机械、提高效率的意识,增强将科学服务于人类的责任感.【教学重点】:机械效率的概念和有关计算【教学难点】:动滑轮的机械效率与哪些因素有关一、 教学过程1、概念预备右图中分别用三种方式把沙子(沙子与桶作为整体处理)提到装修的楼上去,(在不考虑绳重及摩擦的情况下),请思考以下问题:① 人的目的是将_______提到楼上去,即人需要对______做功,我们把这部分功记做W 1② 当人从楼梯上楼时,人还克服了自身的___力进行做功,也即人对自己做了功,表现为人让自己到了楼上。
③ 当人使用动滑轮时,人同时还把______也提到了楼上,即人对______也做了功。
④ 使用定滑轮时,_________(“有”“没有”)把其他不必要的东西提到楼上。
由以上可看到,W 1是我们做功的目的,所以我们把这部分功称之为_______功,记做W 有用,而W 2,W 3不是我们目的做功,但是我们又不得不做,所以这部分功我们称之为_______,记做W 额外,这两部分功的总和就是我们所做的_______,记做W 总以上三种情况下,总功最大的是方法_____,额外功最大的是_______,三者的有用功大小是_________的。
例题1、有用功与无用功的辨析用水桶在井中打水,对水所做的功为________,对水桶所做的功为________若水桶不慎掉入井中,在捞桶时,有用功是对______做的功,额外功是对_______所做的功。
学习目标:机械效率的概念物理学中,将_________与________的比值叫做机械效率。
即: %总功有用功机械效率=100⨯ 计算公式: %100⨯=总有用W W η深入研究机械效率之探究动滑轮:小明利用动滑轮把木料拉上四楼时,手拉绳做的功与动滑轮对木料做的功相等吗1.提示:如果你用弹簧测力计测出物重G 、手的拉力F ,用刻度尺测出物体上升的高度h 、手移动的距离s ;再根据功的计算公式,则可计算出动力对绳子做的功(W 1= ),动滑轮提升重物做的功就是克服物体的重力所做的功,用物体的_______乘以物体________的高度即可,就是W 2= ,两者相比较就可以知道“两功”是否相等了2.某同学用动滑轮提升钩码,请你帮他完成下列表格中的空格⑴手拉绳所做的功与动滑轮拉钩码所做的功是否相等?________⑵哪一个做的功多一些?_______________⑶你认为产生这一现象的原因是什么?答:是因为在对提升钩码时,还把_____也进行了提升,还克服了滑轮和绳子之间的________力做功,这些功也属于_______。
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11.5 机械效率
编写:王文宏 审核:物理组 课型:新授课 时间:2012-5-14
【学习目标】
1.能结合实例了解什么是有用功、额外功和总功,知道它们之间的关系。
2.理解什么是机械效率。
【教学重点】
通过实验探究知道机械效率的存在,正确判断有用功、额外功和总功。
【教学难点】
利用机械效率解决实际问题,会分析影响机械效率大小的因素。
【课前预习】
1.机械效率定义:①有用工:使用机械做功时,对人们______的功,也就是人们为了达到目的必须做的功叫有用功,用符号表示为______;②额外功:使用机械做功时,对人们______但又______的功叫额外功,用符号表示为______;③总功:使用机械做功时,人们把______所做的功叫做总功,用符号表示为______;④机械效率:______跟______的比值叫机械效率,用符号表示为______。
2.求机械效率的公式是______。
因机械效率是一个比值,所以______单位,且总______1。
3.影响因素:______和______。
【典例精讲】
中国移动重庆公司的抢险队作为第一支到达灾区的移动通信抢险队,队员们用鲜血和生命架起了一条条抗震救灾无形的生命线,为抗震救灾提供了强有力的通信保障,如图所示,在通讯线路的抢修现场,起重机正将一箱箱设备吊装到3m 高的施工台上,其中起重臂下的钢绳是绕在一个动滑轮上的,若每箱设备均重4000N ,施工台距离地面的高度为3m 。
如果起重机沿竖直方向匀速提升一箱设备时,动滑轮上每段钢绳的拉力为2500N ,在忽略钢绳重和摩擦的情况下。
(1)起重机提升一箱设备时,对箱子做的有用功是多少? (2)动滑轮在提升这箱设备时的机械效率是多大? (3)在安全操作的前提下,为了节省时间,加快施工进度,起重机同时将两箱设备以0.1m/s 的速度匀速提升到施工台。
求这种情况下,动滑轮上钢绳自由端拉力的功率为多大?
【课堂检测】
1.从井中提水时,常常会发生吊水桶落入井里的事情,用物理知识分析下列说法,其中错误的是( )
A.用吊水桶向上提水,人对桶和水做的功都是有用功
B.用吊水桶向上提水,人对桶做的功是额外功
C.吊水桶掉在井里,打捞水桶时桶里会带些水,这时人对水做的功是额外功
D.吊水桶掉在井里,打捞水桶时,人对桶做的功是有用功
2.在如图所示滑轮的装置中,所挂的重物为80N ,当施加在绳子上的力为30N 时,重物恰好匀速上升,绳子重力和摩擦不考虑,则由此可知( ) A.装置的机械效率为60% B.装置的机械效率为55.6% C.装置中动滑轮为5N D.装置中动滑轮为10N
3.下列关于滑轮组机械效率的说法中正确的是( ) A.机械效率越高的滑轮组越省力 B.机械效率越高的滑轮组做功越快
C.机械效率越高的滑轮组,有用功跟总功的比值越大
D.有用功做得越多,滑轮组的机械效率越大
4.施工工地上,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,改进后和改进前相比较( )
A.总功不变,有用功增加了
B.总功不变,额外功减少了
C.有用功不变,总功减少了
D.做的有用功减少了
5.用滑轮或滑轮组提起同一重物如图所示,其中机械效率最高的是( )
很满意 满意 一 般 不满意
编号:27 科目:物理
年级:八 班级: 姓名: 组号:
6.甲滑轮组的机械效率高于乙滑轮组的机械效率,若用它们把同样重的物体提到同样的高度,则()
A.用甲滑轮组做功较少,也更省力
B.用甲滑轮组做功较少,但不一定省力
C.用乙滑轮组做的有用功较少,费力
D.用甲做的有用功较少,但不一定费力
7.有两个利用斜面共同将木箱拉上汽车,为了提高斜面的机械效率,下列做法中可取的是()
A.以较快的速度将木箱匀速拉上汽车
B.以较慢的速度将木箱匀速拉上汽车
C.改由一个人将木箱拉匀速上汽车
D.板长不变,改用光滑的斜面板,将木箱匀速拉上车
8.如图,两个滑轮组由每个质量相同的滑轮组成,用它们分别将重物G1、
G2提高相同高度,则()
A.若G1=G2,拉力做的额外功相同
B.若G1=G2,拉力做的总功相同
C.若G1=G2,甲的机械效率大于乙的机械效率
D.用同一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变
9.使用机械可以省______,可以省______,还可以改变______,但既省力又省距离的机械是______的。
也即使用任何机械都不能省______。
10.小刚用力将一桶水从井里提上来,他对______做的功是有用功,他对______做的功是额外功。
如果要提高做功效率,应该_______________________。
11.用如图所示的滑轮组将重为G的物体匀速提升h,该滑轮所做的有用功为
______;假设所用的拉力为F,则该滑轮组的机械效率为______;通过实验分
析,可知对动滑轮机械效率产生影响的因素有__________________。
(答出一
条即可)
12.如图所示,斜面高为1m,长为3m,工人用400N沿斜面方向的力将重为840N
的箱子推到车上。
在这过程中工人做的功是______J,其中
有用功是______J,此斜面的机械效率是______。
13.用100N的力沿机械效率为60%的斜面可拉一个重400N的
物体匀速前进。
据此可知斜面的高与长之比为______。
14.用如图所示的机械拉着重500N的物体在水平地面上匀速
运动,物体受到的摩擦力为120N,绳子末端的水平拉力为
50N,则滑轮组的机械效率为______;若物体运动的速度为
0.2m/s,则10s内拉力做的功是______J。
15.甲、乙两位工人分别用如图所示的A、B两种方式,将同样重的一袋沙子提到高处,滑传输线的重力小于沙子的重力,不计摩擦阻力和绳子的重力。
______用力较小,两人所用滑轮的机械效率是ηA______ηB(填“>”“=”或“<”)。
16.工人师傅利用如图所示的滑轮组将重400N的物体向上匀速提起,滑轮组的机械效率为80%,所用拉力是多少?若用此滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提起,此时的拉力又是多少?(不计绳重和摩擦的力)小明的解题过程是:
解:%
100
%
100⨯
⋅
⋅
=
⨯
=
nh
F
h
G
W
W
总
有
η
%
100
2
400
%
80⨯
⋅
⋅
=
h
F
h
N
N
F250
=
%
100
%
100⨯
⋅'
⋅'
=
⨯
'
'
=
nh
F
h
G
W
W
总
有
η
%
100
2
900
%
80⨯
⋅'
⋅
=
h
F
h
N
N
F5.
562
='
答:所用拉力是250N,当提起900N的重物时的拉力是562.5N。
上述解答是否有错误?如有错误,指出错误的原因,并对错误加以订正。
17.如图所示是某小组在“测滑轮组机械效率”的实验中进行的一个探究活动。
(1)负责记录的小强同学粗心大意漏记了一个实验数据,如下表,请你将漏记的实验数据补上;
次数
钩码
重/N
钩码上升的
高度/cm
弹簧测力计
的示数/N
弹簧测力计移
动的距离
/cm
甲
5 5 2.0 15
乙 5 5 1.7
(2)实验中甲滑轮组做的有用功______乙滑轮组做的有用功(填“大于”、“等于”或“小于”);甲滑轮组的机械效率为_____,乙滑轮组的机械效率为____;
(3)实验探究得出的结论是:___________________________________。
【课后作业】
练习册上对应的练习题。