《机械效率》学案

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机械效率学案

一、学习目标:

1．知道有用功、额外功、总功的含义，指出它们之间的关系． 2．能结合实例认识什么是有用功、额外功、总功．

3、理解机械效率的概念，知道机械效率小于1及没有单位的原因．

4、会利用公式η＝W 有／W 总进行有关计算．

5、会分析影响机械效率大小的因素，指出提高机械效率的方法． 二、自主学习 （一）知识回顾： 1．什么是功的原理？

2．如图所示的动滑轮提升重5N 的物体，用功的原理求动力F= 。 （二）知识点

例题1：请学生判断，右图中分别用三种方式把沙子提到装修的楼上去，哪些是有用功？哪些是额外功？总功？

提示：1、我们的目的是什么？对谁做的功是必须要做的功？

2、完成目的的过程中哪些并非我们需要但又不得不做的功？看图分别说明。

3、我们使用机械时希望机械的效率高些还是低些？什么时候机械的效率高些？结合学习效率类比一下

1．几个基本概念：

有用功W 有用：____________________________________ 额外功W 额外：____________________________________ 总功W 总：________________________________________

2．三者之间的关系：________________________

3．机械效率的概念：物理学中，将____________与________________的比值叫做机械效率。

即： ________________________ 计算公式：________________________

不管是动滑轮，还是其他简单机械，实际生活中力做功，都伴随着有用功和额外功的存在。 例2．有用功、额外功和总功 （1）滑轮组

用弹簧秤匀速拉动绳端，使重物G 升高。从弹簧秤读出拉力F 的值，用刻度尺测出重物提升的高度h 和弹簧秤移动的距离s 。 “实验数值G ＝5牛，h ＝0.5米，F ＝3牛，s ＝1米。” 弹簧秤的拉力（动力）对动滑轮做的功： W 动＝F ·S ＝3牛×1米＝3焦， 提高重物，动滑轮克服阻力做的功：

W 阻＝G ·h ＝5牛×0.5米＝2.5焦”

（2）问：由实验可以看到W 动＞W 阻，这是因为______________________________________。

问：本实验中的有用功是__________________________

②本实验中，用来克服摩擦做的功、把动滑轮提升0.5米做的功对我们没有用，但又不得不做的功，这种功叫额外功。使用任何机械做额外功是不可避免的。 ③本实验中，有用功加额外功是总共做的功，叫总功。 总功（W 总）：有用功与额外功的总和叫总功” 问：本实验中总功W 总＝________________ 问：本实验中做的额外功是________________？ 2．机械效率

问：根据以上实验，有用功在总功中占的百分比是____________________________________ 机械效率：有用功跟总功的比值叫机械效率” 有用功总小于总功，所以机械效率总小于1” 机械效率用百分数表示，没有单位。

物理意义：某起重机的机械效率是70%，它表示_____________________________________

答：使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是70%，也可以说有用功在总功中占有70%，另30％做的是额外功。 3．提高机械效率

阅读课本提高机械效率一段，采取________________是提高机械效率的有效方法。 4、探究斜面的机械效率

斜面的总功和有用功是________？要测量______________________________？改变倾斜程度，机械效率__________？斜面的倾斜程度越大越省_________，越费___________。 三、当堂检测：

1．从深为5m 的井中直接将一桶水提出井口，已知桶重20N ，桶中水重80N ．若此人的目的是为了提水，则机械效率为 ，若此人的目的是为了捞桶，则机械效率为 ．

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2．某人用机械做了8000J 的功，其中额外功是有用功的3

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，那么该机械做的有用功是 J ，机械效率是 ．

3．用一个动滑轮把重为200N 的货物匀速提高4m ，所用的拉力是125N ，则有用功是 J ，总功是 J ，这个动滑轮的机械效率为 ．

4．工人用一根杠杆提升一桶油，他用250N 向下的拉力拉过1.2m ，油桶上升30cm ，若杠杆的机械效率为90%，则油桶重为 N ．

5．用一个滑轮组在6s 内把84N 的重物匀速提升4m 时，在绳的自由端所加拉力大小为40N ，自由端通过的距离为12m ．则此过程中，有用功为 J ，拉力做功的总功率为 W ，滑轮组的机械效率为 ．

6．如图所示，某同学用一个动滑轮匀速提起一袋重为180N 的面粉，所用的拉力为100N ，则动滑轮的机械效率为 ．如果用此动滑轮匀速提起一袋质量为25kg 的大米，当拉绳子的速度为 m/s 时，拉力的功率为54W ．（绳重与摩擦不计）

7．如图2所示，已知物重等于G ，请你补充一个物理量，用物重G 和补充的物理量，求出动滑轮的机械效率．（绳重和摩擦忽略不计）补充的物理量名称和符号： ； 机械效率η= ．

8．将动滑轮改为定滑轮使用后，在相同的时间内把同一物体匀速提高相同高度，则改动后与改动前比较 （ ）

A ．节省了力

B ．提高了功率

C ．降低了效率

D ．提高了效率

9．用如图3所示的滑轮组把重100N 的物体匀速提升0.5m ，所用的拉力是80N ，下列说法正确的是 （ ）

A ．总功是50J ，有用功是80J

B ．有用功是50J ，额外功是20J

C ．总功是100J ，有用功是80J

D ．总功是80J ，机械效率是62.5% 10．要提高某机械的机械效率，应该 （ ）

A ．减小外力所移动的距离

B ．减小额外功占总功的百分比

C ．减小总功

D ．减小外力

11．用一重10牛的动滑轮匀速提升重50牛的物体，实际工作时拉力F （ ）

A ．可能是35牛

B ．正好是30牛

C ．正好是25牛

D ．要看被提升物体以多大的速度上升 12、甲的机械效率为80%，乙的机械效率为70%，下面说法正确的是（ ）

A 甲做的功多

B 乙做功多

C 甲做的有用功多

D 条件不足，无法比较做功多少

13、某人用如图所示的滑轮组将重3000N 的物体提高6m,所用的拉力是1250N,则拉力的作用点移动的距离是多少?此滑轮组的机械效率是多少?

14、物体G 在拉力F 的作用下作匀速直线运动，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：⑴额外功是多少？ ⑵拉力F 是多少 ？ ⑶物体所受的摩擦力是多大？

答案：1、80% 20% 2、6000J 75% 3、800J 1000J 80% 4、900N 5、336 80 70% 6、90% 0.4 7、略 8、D 9、D 10、B 11、A 12、D 13、 24m 60% 14、120J 100N

240N

图3

图2