初中物理总复习教案：第13讲 机械效率（无答案）

第十三讲 机械效率

【复习目标】：

1.了解有用功、额外功和总功的含义，能够区分有用功和额外功，

2.了解机械效率的公式，能够运用公式进行求解。

课前检测

1、对完成工作任务无用而又必须做的功叫做___________，有用功和额外功之和叫做___________。

2、因为_________功总小于_________功，所以机械效率总小于1。提高机械效率的途径是减小________功。

3、一台起重机将3600N的货物提高4m，如果额外功是9600J，起重机做的有用功是__________，总功是_________，机械效率是_________。

知识点梳理

１、有用功：定义：对人们有用的功。

　　　公式：W有用＝Gh（提升重物）=W总－W额=ηW总

      斜面：W有用= Gh

2、额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功。[来源:学#科#网Z#X#X#K]

公式：W额= W总－W有用=G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）

斜面：W额=f L

3、总功： 定义：有用功加额外功或动力所做的功

    公式：W总=W有用＋W额=FS= W有用／η

    斜面：W总= fL+Gh=FL

4、机械效率：①  定义：有用功跟总功的比值。

             ②  公式：          

                   斜 面：          

            定滑轮：

            动滑轮：

            滑轮组     

③ 有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 。通常用 百分数 表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60% 。

④提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。

5、机械效率的测量：

    ① 原 理：

     ②应测物理量：钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S

    ③器 材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计。

    ④步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变。

    ⑤结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：

A动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。

B提升重物越重，做的有用功相对就多。

C 摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。       

绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。

三．课堂练习

1、下列关于机械效率的说法正确的是（  ）

A. 做功越多的机械，机械效率一定高      B．单位时间内所做的功越多，机械效率越高

C．使用任何机械的目的都是为了省功      D．使用任何机械，它的机械效率总是小于1

2、下列说法正确的是（  ）

Ａ．人用水桶从井中提水的时候，对桶做的功是有用功  Ｂ．人用水桶从井中提水的时候，对水做的功是总功

Ｃ．桶掉到井里，从井里把桶捞上来的时候，对桶做的功是有用功

Ｄ．桶掉到井里,从井里把桶捞上来的时候，桶里带了一些水，对桶和水做的功是有用功

3、甲的机械效率高于乙的机械效率，那么（  ）

Ａ．甲的功率比乙的功率大              Ｂ．甲做的有用功比乙做的有用功多

Ｃ．甲做的额外功比乙做的额外功少

Ｄ．甲做的有用功在总功中所占的比例比乙做的有用功在总功中所占的比例大

4、如图所示的物体重G=180N，若将物体匀速提高h=2m，需要用F=80N的拉力。则拉力Ｆ做的功和滑轮组的机械效率分别是（  ）

A．360J，75%      B．480J，75%    C．320J，88.9%    D．480J，133%

5、某人用沿斜面向上的力拉着木块匀速上坡，关于斜面的机械效率，下列说法中正确的是（　）

Ａ．斜面越陡，机械效率越高        Ｂ．木块越重，机械效率越低

Ｃ．斜面越光滑，机械效率越低      Ｄ．运动速度越大，机械效率越高

6.分别用杠杆、斜面和滑轮组将同一物体举升相同高度，做的有用功（ ）[来源:学_科_网]

A．  杠杆最多      B．斜面最多      C．滑轮组最多       D．一样多

7.如图所示，用两个滑轮组提升货物，所用的动力之比为F1：F2=4：3，被提

升货物的重力之比为G1：G2=1：2，则两个滑轮组的机械效率之比为（　 ）

A．4：3             B．3：8            C．3：4           D．1：3

8、用相同的定滑轮和动滑轮，组成甲、乙两个滑轮组，如右图所示，用它们

来提升同一重物，甲滑轮组将重物举高1m，乙滑轮组将重物举高2m，在不计绳重

和摩擦的条件下，下列说法正确的是（ ）

A．甲滑轮组拉力大，机械效率低             

B．乙滑轮组省力，所以它的机械效率高

C．乙滑轮组将重物举得高。所以它的机械效率高  

D．乙滑轮组做的有用功多，但甲、乙机械效率相等

10、使用任何机械虽然都不　　　　　　，但却可以给人们带来方便。

11、如图所示，物体A的质量是100kg，在力F的作用下物体以0.5m/s的速度沿水平方向匀速前进。若A与水平面间的摩擦力为物重的1/2，滑轮组的机械效率为80%，则5s内拉力的有用功是______J，拉力F是______N。（g取10N/kg）

12、小明和小亮运用如图所示的实验装置测定了滑轮组的机械效率，在全班交流实验结果时，老师提出：如果各组所用滑轮和串绕绳子的方式不变，改变其它因素，是否会影响它的机械效率呢？大家积极思考，提出了各种猜想，概括起来有如下几种：

猜想1  可能与匀速提升的速度大小有关；

猜想2  可能与被提升的钩码重有关；

猜想3  可能与匀速提升的速度大小和被提升的钩码重都有关；

猜想4  可能与钩码被提升的高度有关。

小明和小亮分别根据各自的猜想进行了探究，实验记录如下表。

（1）请帮助小亮完成表中的一项计算；

（2）请根据他俩的实验记录，分别在表中写出探究结果。

（3）归纳他俩的实验探究，你所得的结论是：                       

13．小明用一个动滑轮把一只重100牛的沙袋提到9米高的脚手架上，所用拉力为60牛。小明做的有用功是           焦，做的总功为            焦，该装置的机械效率是          。

14．如图所示，某人用50牛的推力沿高为1米，长为4米的粗糙斜面， 

把重150牛的物体推到斜面顶端，人的推力所做的总功为          

焦，其中有用功为         焦，额外功为          焦，斜面的

机械效率是          。人做功消耗的化学能转化为        能和

        能。

15．在“测定滑轮组的机械效率”实验中，李明按如图所示的方式组装好滑 

轮组，用该滑轮组分别提升不同重量的钩码，并将3次实验数据记入下

表。请你依据李明同学提供的部分实验数据回答问题：

(1)在表格的空缺处填上正确的数据。

(2)若增加钩码的重量，则该滑轮组的机械效率会         (填“增大”、“减小”或“不变”)。

(3)你还有什么办法来提高滑轮组的机械效率?                                   。

16．不计摩擦及拉绳质量，下列机械在提升同一重物的过程中，机械效率最大的是(    )

A．定滑轮   B．动滑轮   C．滑轮组  D．三种机械一样大

17．如图所示，用滑轮组提升重物时，重800牛的物体在10秒内匀速上升了1米。已知绳子的拉力F为500牛，则提升重物的过程中(   )

A．绳子自由端被拉下3米    B．做的有用功是800焦

C．拉力F的功率是80瓦   D．滑轮组的机械效率是60％

18．重为2000牛的集装箱，借助5米长的斜面装上2米高的卡车，如图所示。

(1)若不计摩擦，拉力F的大小是多少牛?

(2)若实际拉力F＝1000牛，则斜面的机械效率是多少?