江蘇省溧水縣孔鎮(zhèn)中學(xué)九年級(jí)物理上冊(cè) 11.5 機(jī)械效率學(xué)案（無(wú)答案）（新版）蘇科版.doc

機(jī)械效率【學(xué)習(xí)過(guò)程】:一、 機(jī)械效率案例：小明家最近買了一處新樓房，一單元二樓。想把洗手間、廚房裝修一下，需把沙子運(yùn)到二樓。請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)需要，選擇器械幫助小明家解決這個(gè)問(wèn)題 算一算，比一比（1）假設(shè)樓層高度為3米，一袋水泥質(zhì)量為50kg，若直接把水泥扛到樓上，人需要做多少功（袋子質(zhì)量忽略不計(jì)，g=10n/kg）（2）若用圖中滑輪組將水泥運(yùn)送到樓上，需要在繩端施加的力為150n，則通過(guò)使用此機(jī)械把水泥運(yùn)到樓上人需要做多少功？（3）分析兩次做功不同的原因（4）結(jié)論：有用功 額外功 總功 機(jī)械效率 ，機(jī)械效率用字母 表示 計(jì)算公式為 （5）練一練例1、如圖所示，小明分別用甲、乙兩滑輪把同一桶沙子從一樓地面提到二樓地面，用甲滑輪所做的總功為，機(jī)械效率為；用乙滑輪所做的總功為，機(jī)械效率為。若繩重及滑輪的摩擦均可忽略不計(jì)，則（ ）a，b，c，d，例2如圖所示，物體a重200n，在水平拉力作用下以0.2m/s的速度勻速前進(jìn)分鐘若物體a在前進(jìn)過(guò)程中受到的摩擦阻力為50n，拉力為20牛，滑輪組的機(jī)械效率二、 探究斜面的機(jī)械效率要測(cè)定斜面的機(jī)械效率，實(shí)驗(yàn)中我們需要測(cè)量的物理量有 、 、 、 則斜面的機(jī)械效率= （用測(cè)量的量表示）例3、小周同學(xué)學(xué)過(guò)有關(guān)“機(jī)械效率”的知識(shí)后提出了一個(gè)問(wèn)題：“斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度有沒(méi)有關(guān)系?”針對(duì)這侖問(wèn)題他做了在斜面上勻速拉動(dòng)物塊的探究實(shí)驗(yàn)，并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：實(shí)驗(yàn)次數(shù)斜面的傾斜程度物體重g/n物體上升高度h/m沿斜面拉力f/n物體移動(dòng)距離s/m有用功w有/j總功w總/j機(jī)械效率1較緩5.00.101.60.500.500.8063%2較陡5.00.152.20.500.751.168%3最陡5.00.253.10.50.根據(jù)表中數(shù)據(jù)，可求出第三次實(shí)驗(yàn)的有用功為_焦， 總功為_焦，機(jī)械效率是_；.通過(guò)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，你認(rèn)為斜面省力情況與斜面傾斜程度的關(guān)系是：斜面越陡，越_；（3）通過(guò)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，你對(duì)斜面機(jī)械效率的問(wèn)題可獲得的初步結(jié)論是：_ _。三、思考題1. 福州市政府投入巨資，對(duì)二環(huán)路沿街實(shí)施景觀改造。施工中，一工人利用如圖所示的定滑輪將一桶沙勻速拉到10m高處，沙重90n，所用的拉力是100n。求：（1）有用功是多少？（2）總功是多少？（3）定滑輪的機(jī)械效率是多大？2、某人用如圖所示的滑輪組（不計(jì)摩擦）提升某一重物，所用拉力f為200n，若滑輪組的機(jī)械效率為80%。求（1）被提升的物重？（2）動(dòng)滑輪重？3、如圖所示，物體a重200n，在水平拉力作用下以0.2m/s的速度勻速前進(jìn)分鐘若物體a在前進(jìn)過(guò)程中受到的摩擦阻力為50n，滑輪組的機(jī)械效率為80%，求拉力f的大小及其功率 機(jī)械效率 課后作業(yè)一、填空1.不考慮人克服自身重力做功，我們把重100n的物體從地面上提起并把它舉高到2m高的地方，我們對(duì)重物做了j的功。如果人依然站在地面上，改用動(dòng)滑輪來(lái)完成這件事，那么，我們?cè)谕瓿杀仨殞?duì)重物做的j的功外，我們還不得不克服動(dòng)滑輪的以及滑輪與軸、繩子與滑輪之間的來(lái)做功。從完成任務(wù)的角度看，我們直接對(duì)重物所做的功是有用的，物理學(xué)就稱這種功為功。因?yàn)槭褂脵C(jī)械而導(dǎo)致的不得不做的功，其實(shí)不是我們做的目的所在，物理學(xué)把這部分功稱為功，也叫功。2.使用動(dòng)力臂大于阻力臂的杠桿省，費(fèi)；使用動(dòng)力臂小于阻力臂的杠桿省費(fèi)；但它們都不能省。3.我們把使用機(jī)械時(shí)，所做的功在功中所占的百分比，叫做機(jī)械效率。寫成公式就是。使用機(jī)械做功時(shí)，由于不可避免，所以總功有用功，因此，機(jī)械的效率總1。 4. 某人把重100n的砂子提到6m高的樓上，桶重20n，人體重480n：（1）人直接提著砂桶上樓，需要做的有用功是j，額外功是j，總功是j機(jī)械效率是。（2）若人站在樓上，用重10n的動(dòng)滑輪把上述砂桶提上樓，需要做的有用功是j，額外功是j，總功是j，機(jī)械效率是。（3）若將（2）中的砂桶改用為重5n的口袋裝砂子，則提砂子的過(guò)程中，需要做的有用功是j，額外功是j，總功是j，機(jī)械效率是。5.用一個(gè)動(dòng)滑輪將重500n的重物勻速提高0.5m，在繩子自由端所用的拉力是300n，則w總j，w有用j，機(jī)械效率。6.把一個(gè)重2000n的物體沿長(zhǎng)4m、高1m的斜面勻速?gòu)乃牡锥送频巾敹耍玫耐屏κ?00n。那么動(dòng)力做的功是j，它是功。如果直接將物體升高1m，需要做功j，這是功，這個(gè)斜面的機(jī)械效率是。7.用動(dòng)力臂是阻力臂3倍的杠桿，將重600n的物體抬高40cm，手向下壓杠桿的力是250n，手下降的高度是cm，人做的功是j，機(jī)械效率是。8一臺(tái)功率為40kw的抽水機(jī)，機(jī)械效率為60%，如果要把河水抽到5m 高的地方，則每小時(shí)抽水機(jī)做的總功 j，其中有用功是 j，所抽水的質(zhì)量是 kg。二、選擇1.關(guān)于功、功率、機(jī)械效率，下列說(shuō)法中正確的是 a物體受力且運(yùn)動(dòng)時(shí)，力對(duì)物體就做了功b功率大的機(jī)器做功一定多c功率大的機(jī)器做功就快 d做功快的機(jī)器其機(jī)械效率一定高2一動(dòng)滑輪改為定滑輪使用，這樣一定 a不能改變機(jī)械效率 b提高了功率c改變了動(dòng)力的方向 d節(jié)省了力3 定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組分別提升同樣的重物，在不計(jì)摩擦阻力和繩子重力的情況下，機(jī)械效率最高的是 （ ）a，動(dòng)滑輪 b，定滑輪 c，滑輪組 d，都一樣4采取下列哪項(xiàng)措施可以提高機(jī)械效率 （ )a有用功一定，增大總功 b總功一定，增大額外功c有用功一定，減少總功 d額外功一定，減少有用功5關(guān)于機(jī)械效率的說(shuō)法中，正確的是 ( )a做功多的機(jī)械，機(jī)械效率高 b單位時(shí)間內(nèi)做的功越多，機(jī)械效率越高c額外功越少的機(jī)械，機(jī)械效率越高 d使用任何機(jī)械，它的機(jī)械效率都小于16某機(jī)械的效率是80，其含義是 ( )a總功中有20用來(lái)克服額外阻力做功 b總功中有80用來(lái)克服有用阻力做功c總功中有80來(lái)克服額外阻力做功 d以上說(shuō)法都不對(duì)7甲、乙兩臺(tái)機(jī)器，甲的機(jī)械效率大于乙的機(jī)械效率，則 ( )a使用甲機(jī)器一定省力 b使用甲機(jī)器做功一定快c使用甲機(jī)器做功一定省時(shí)間 d以上說(shuō)法均不對(duì)圖11.7.1e d c b a8.如圖11.7.1所示，ab=3ae，ac=2ae，ad=1.5ae。若把物體沿ab、ac、ad三個(gè)斜面勻速地拉到頂端a時(shí)，（不計(jì)摩擦）則a沿著ab用的拉力小，做功多b沿著ac用的拉力小，做功多c沿著 ad用的拉力大，做功少d沿著三個(gè)斜面用的拉力不相等，做功一樣多f甲gf乙g甲乙9.（不計(jì)繩重與摩擦，且動(dòng)滑輪重g動(dòng)小于物重g），用它們分別將重相同的甲、乙兩物體勻速提升相同的高度，所用的拉力分別為f甲、f乙，它們的機(jī)械效率分別為甲、乙。則下列關(guān)系正確的是:( )af甲f乙 bf甲f乙c甲乙 d甲 =乙三、實(shí)驗(yàn)小紅學(xué)過(guò)“機(jī)械效率”的知識(shí)后，產(chǎn)生了一個(gè)疑問(wèn)：“機(jī)械的機(jī)械效率越高是否越省力？”針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，小紅向老師借來(lái)了一只彈簧測(cè)力計(jì)，利用家中的“案板（切菜用）”和茶杯做了如下的探究(如圖)：（1）把杯子放在塑料袋中，向杯子中加入適量的水，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)得杯子和水的總重力為g；s（2）用“案板”做斜面，如圖1所示，把一只水杯通過(guò)細(xì)繩與彈簧測(cè)力計(jì)連接，拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使水杯沿斜面勻速移動(dòng)到斜面頂端；（3）分別測(cè)出拉力f，杯子移動(dòng)的距離s和杯子升高的高度h；（4）改變斜面的高度，做4次實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：次數(shù)物理量1234重力g/n5555升高h(yuǎn)/m0.10.150.20.25有用功w有/j0.7511.25拉力f/n1.62.22.73.1移動(dòng)距離s/m0.50.50.50.5總功w總 /j1.11.351.55機(jī)械效率0.680.81.請(qǐng)計(jì)算并將數(shù)據(jù)填入表格中的4個(gè)空格.小紅的疑問(wèn)是否得到解決？分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，能得到什么結(jié)論？四、計(jì)算1某工地用如圖所示的滑輪組勻速提升質(zhì)量為500kg的物體，在重物上升08m的過(guò)程中，拉力f的功率為2500w，此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率是80，求： (1)滑輪組做的有用功(g取10nkg)。 (2)重物上升的速度。2. 如圖所示滑輪組，重物g12牛，每個(gè)滑輪重3牛，人用拉力f在2秒內(nèi)把物體勻速提高了3米，不計(jì)繩重和滑輪軸處摩擦。求（1）人做的有用功是多少？（2）人的拉力f為多少牛？（3）滑輪