初中物理粤沪版九年级上册第十一章 机械功与机械能11.3 如何提高机械效率导学案及答案

11.3 如何提高机械效率

一、问题引入

   人们在利用机械做功时，不但没有省功，有时甚至还要对机械做额外功，但人们却还是经常利用机械来做功，你知道这是为什么吗？

二、教材研究

问题1——如何区分有用功与额外功？

看课本图13.3-1，其中图（ａ）对           所做的功是有用功，对           所做的功是额外功。图（ｂ）对           所做的功是有用功，对           所做的功是额外功。

问题2——怎样理解机械效率?

　 １．学校有一批书要从一楼搬到二楼，甲同学准备自己将书直接搬到二楼，乙同学准备用滑轮组将书直接搬到二楼．请你分析一下这两种方法中，哪一种做的功多，哪一种的功率大，为什么？

　２．建筑工地上的起重机将100包水泥分两次运到六楼，第一次运了40包，第二次运了60包．你认为这两次起重机的机械效率一样吗？为什么？

三、典例分析

如图13.3-1所示，用动滑轮把一个物体

匀速拉起，不计摩擦，则下列说法中正确的是 （   ）

A、动滑轮的质量越大，机械效率越高

B、拉起的物体质量越大，机械效率越高        

C、拉起的物体速度越大，机械效率越高

D、物体被拉起的越高，机械效率越高

解析：有用功一定时，动滑轮的质量越大，所做的额外功越多，机械效率越低；额外功一定时，被拉起的物体质量越大，有用功越多，机械效率越高；机械效率与被拉起的物体速度和物体被拉起的高度无关。

答案： B

四、达标训练

目标知识1——能区分有用功与额外功

1、当你用水桶从井中提水的时候，你对桶做的功是　　　　，对水做的功是          如果桶掉进水里，从井里捞桶的时候，捞上的桶里带了一些水，这时你对桶做的功是　　　　,对水做的功是        。

目标知识2——正确理解机械效率

2、下列关于机械效率的说法，正确的是  （    ）

A、做的有用功越多，机械效率越高，功率越大

B、有用功一定时，额外功越少，机械效率越高

C、功率越小，机械效率越低

D、机械效率越高，做功越快

目标知识3——会运用公式进行简单的计算

 3、用一个动滑轮把重100N的水桶提到3m高的房顶上，所用的力是60N。在这个过程中，有用功是       J，总功是        J，机械效率是         。

五、中考试题

  如图所示的滑轮组匀速提起重1000N的物体，

10s内物体上移4m，已知做的额外功是1000J，若绳重和摩擦不计，试求：

（1）       物体上升的速度是多少？

（2）       有用功是多少？

（3）       滑轮组的机械效率是多少？

解析： （1）由v=s/t得v=s/t=4m/10s=0.4m/s

        (2) W有要=GH=1000N×4m=4000J

        (3) W总=W有要+W额外=4000J+1000J=5000J[

η=W有用/W总×100%=4000J/5000J×100%=80%[

答案:  (1)物体上升的速度是 0.4m/S   (2)有用功是4000J   (3) 机械效率是80%

六、课堂测评

1．一台起重机将重3600N的货物提升4m，如果该起重机的机械效率是60%，则起重机做的有用功是  　　Ｊ，总功是　　　Ｊ，额外功是　　　Ｊ．

2．利用定滑轮、动滑轮和滑轮组，分别匀速提升同一重物，在不计绳重和摩擦的情况下机械效率最高的是（　　）

Ａ．定滑轮　　Ｂ．动滑轮　　Ｃ．滑轮组　　Ｄ．都一样高

3．在测滑轮组的机械效率的实验中：

（１）实验桌上有弹簧测力计、天平、重物、刻度尺、细绳、缺少的是　　　　，多余的是　　　　．（２）为了能准确读出弹簧测力计的示数，应使重物　　　　上升．（３）根据下表实验数据，回答问题：

ａ．在虚线方框中画出滑轮组的绕线图．

ｂ．动力做的总功是　　　Ｊ，有用功是　　　Ｊ，额外功

是　　　Ｊ，机械效率是　　　．

4．有一深井水泵，它的电动机的功率是50kw,在2h内从

75m深的地方抽出200m3的水,求这台水泵的效率.((g=10N/kg)

5．用图13.3-3所示的滑轮组提高900N的重物，已知滑轮组的机械

效率为80％，绳端拉力Ｆ至少多大才能提起重物？

13.3-3

6、探究图13.3-4两个滑轮组的机械效率不同的原因，                

研究不同结构的滑轮组提起重物过程中，绳的自由端       

在拉力作用下移动的距离Ｌ与重物升起的高度ｈ的比

值跟滑轮组承担重物的绳子的股数ｎ之间的关系．在

此基础上，进一步思考测滑轮组的机械效率不用刻

度尺可以吗？

                                                                                                                 13.3-4 

参考答案

二、问题1、重物  动滑轮  泥土  挖土机的机臂和抓斗的重力 问题2、 甲做的功多，乙的功率大 2、不一样，第二次的机械效率高。因为额外功相同，第二次的有用功较多，所以它的机械效率大。

四、1、额外功  有用功  有用功  额外功  2、B  3、300  360  83.3%21

六、1、1.44×104J   2.4×104J  9.6×103J  2、A  3、（1）滑轮组、铁架台   天平 （2）匀速  （3）a略  b、1.2J  1J  0.2J  83.3%  4、41.7%  5、375N  6、略