八年級(jí)物理機(jī)械效率總結(jié)復(fù)習(xí)課上?？萍及嬷R(shí)精講

1、初二物理機(jī)械效率總結(jié)復(fù)習(xí)課上海科技版【本講教育信息】一. 教學(xué)內(nèi)容： 機(jī)械效率總結(jié)復(fù)習(xí)課二、考點(diǎn)點(diǎn)撥： 機(jī)械效率的綜合計(jì)算三、跨越障礙 1、機(jī)械效率用水桶從井中向上提水，水桶是提水的機(jī)械. 其目的很明確，就是要把一定量的水從井里取上來，必須克服水的重力做功，這是為了把水取上來必須做的功. 物理學(xué)中，把“為了達(dá)到某種目的”必須做的功叫做有用功. 但是，因?yàn)槭褂昧怂?，于是在提水過程中不但要對(duì)水做功，也要對(duì)水桶做功，這是不可避免的. 從提水這個(gè)“目的”看，提水桶就成了“不可避免的額外負(fù)擔(dān)”. 物理學(xué)中，把不希望做但又不得不做的功稱為額外功. 在提水的例子中，把水桶提上來做的功就是額外功. 在提水的

2、例子中，人的提力既要對(duì)水做功，同時(shí)也要對(duì)水桶做功，即包括了“有用功”和“額外功”，所以把人的提力做的功稱為總功. 三者的關(guān)系為： W總=W有用+W額外. 使用機(jī)械做功時(shí)，額外功是不可避免的. 但是人們總有這樣的愿望： 努力使機(jī)械多做有用功，盡可能少做額外功，即希望有用功占總功的比例越大越好. 于是，物理學(xué)中把“有用功與總功的比值”稱為機(jī)械效率，即 同樣在用滑輪提升物體時(shí)，也存在機(jī)械效率的問題，因?yàn)槔没喌哪康氖菫榱藢⑽矬w提升，但是在提升的過程中，滑輪之間存在摩擦，以及繩子的重力，動(dòng)滑輪的重力都會(huì)影響到拉力的大小，所以不可避免的要做額外功。那么利用滑輪提升物體時(shí)也存在效率的問題。 式中n為繩子

3、的股數(shù)。例1、如圖斜面長(zhǎng)為1m， 高為0.5m的斜面上，用10N的力拉動(dòng)重為10N物體在斜面上勻速直線運(yùn)動(dòng)， 則求拉力做的總功，人對(duì)物體所做的功及機(jī)械效率。 點(diǎn)撥：拉力做功為總功， 有用功 機(jī)械效率例2一個(gè)工人用如圖所示的滑輪組提起重2000N的貨物，所用的拉力是800N，繩子自由端被拉下4m，下列說法正確的是（ ）A總功是3200J，機(jī)械效率是40%B有用功是2000J，總功是3200JC有用功是3200J，機(jī)械效率是625%D總功是3200J，機(jī)械效率是625%點(diǎn)撥：解答滑輪組的題目時(shí)，首先應(yīng)該觀察繩子的股數(shù)，從圖中可以看出繩子的股數(shù)為4。所以當(dāng)繩子自由端被拉下4m時(shí)，物體上升的高度為1m

4、.所以總功為800N有用功為 2000N 機(jī)械效率答案：B例3、用如圖所示的滑輪組提升重900N的物體，使物體勻速上升3m，所用拉力為400N，摩擦不計(jì).求（1）動(dòng)滑輪有多重?（2）滑輪組機(jī)械效率是多大?（3）若用它勻速提升重1800N的物體，繩端的拉力是多大?這種情況下滑輪組的機(jī)械效率是多大?點(diǎn)撥：（1）由圖看出，物體和動(dòng)滑輪總重由三股繩子承擔(dān)，在“摩擦力不計(jì)”的條件下：由所以此時(shí)的機(jī)械效率為總結(jié)：從題目中我們可以看出同一滑輪組，提起的物體越重，機(jī)械效率越大.例4、用一滑輪組將一物體提升，提升的物體的重力為100N， 此時(shí)拉力F=50N，物體以1m/s的速度勻速上升，求滑輪組的機(jī)械效率，動(dòng)滑

5、輪的重力以及總功率的大小點(diǎn)撥：由圖可以看出繩子的股數(shù)為3條此時(shí)繩子運(yùn)動(dòng)的速度為3 2、如何提高機(jī)械效率 首先我們從影響機(jī)械效率的因素入手，我們知道機(jī)械效率低的原因是利用機(jī)械做功時(shí)，不可避免的做了額外功，而額外功是總功的一部分，所以此時(shí)有用功相比較于總功一定會(huì)小于1，即機(jī)械效率小于1。如果利用機(jī)械做功時(shí)盡力地減小額外功，那么此時(shí)的機(jī)械效率一定提高。而利用滑輪組做功時(shí)，額外功一般是克服動(dòng)滑輪，繩子的重力做的功，以及克服繩子和滑輪之間的摩擦做的功。所以如果想要提高滑輪組的機(jī)械效率，可以減小動(dòng)滑輪和繩子的重力，減小滑輪之間的摩擦力。但是如果機(jī)械裝置不變，即如果額外功不變時(shí)，又該怎么提高機(jī)械效率呢？同學(xué)

6、剛才我們?cè)诮獯鹄?時(shí)看到當(dāng)額外功一定時(shí)，可以盡力地增加有用功，那么此時(shí)有用功占總功的比例會(huì)增大，從而可以提高機(jī)械效率。例5、某實(shí)驗(yàn)小組在測(cè)滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如下表所示，實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示。 實(shí)驗(yàn)次數(shù)物理量l23鉤碼重GN446鉤碼上升高度hm0.10.10.1繩端拉力FN1.81.42.4繩端移動(dòng)距離sm0.30.50.3機(jī)械效率745783（1）從表中數(shù)據(jù)可分析出實(shí)驗(yàn)1是用圖做的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)2是用圖做的實(shí)驗(yàn)。（2）通過實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2的數(shù)據(jù)分析可得出結(jié)論：使用不同的滑輪組提升相同的重物時(shí)，動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)越多，滑輪組的機(jī)械效率越。（3）比較實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)3可得結(jié)論：使用同一滑輪組， 可以

7、提高滑輪組的機(jī)械效率。點(diǎn)撥：（1）甲中繩子的股數(shù)為3條，乙中繩子的股數(shù)為5條通過比較兩實(shí)驗(yàn)中拉力的大小即可以知道1，2分別是利用哪個(gè)圖做的實(shí)驗(yàn)。（2）動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)越多，當(dāng)做的有用功相等時(shí)，做的額外功也就越多（因?yàn)榇藭r(shí)要克服動(dòng)滑輪的重力做功）所以機(jī)械效率也就越低。（3）使用同一滑輪組時(shí)，提升相同的高度，做的額外功相同時(shí)，提升的重物越重，即做的有用功越多，機(jī)械效率也就越大。答案：（1）甲乙（2）低（3）增大提升的物重四、本節(jié)小結(jié)在中學(xué)階段滑輪組的機(jī)械效率是比較重要的知識(shí)點(diǎn)，學(xué)習(xí)本節(jié)課的重點(diǎn)是理解機(jī)械效率，只有理解了機(jī)械效率才能為后面學(xué)習(xí)其它機(jī)械的效率做好準(zhǔn)備?！灸M試題】1、有一體積是0.1米3、

8、重力為6860牛的鑄鐵件，不慎落入水池，現(xiàn)用如圖所示的滑輪組進(jìn)行打撈，將鑄鐵件在水中勻速提升2米（不計(jì)水的阻力），則： （1）鑄鐵件受到的浮力、動(dòng)滑輪掛鉤A受到的拉力各是多少？（2）若每個(gè)滑輪重均為120牛，不計(jì)繩重及滑輪的摩擦，拉繩的力F做的功是多少？（3）滑輪組的機(jī)械效率和拉力的功率各是多少？（若物體在水中上升的速度是0.1米/秒）。2、使用一個(gè)重力為的動(dòng)滑輪和一個(gè)定滑輪組成的滑輪組勻速提升一個(gè)重物；不計(jì)繩的重力和滑輪上各處的摩擦，這套滑輪組的機(jī)械效率是75%，為了提高滑輪組的機(jī)械效率，改用重力為的輕質(zhì)材料的新動(dòng)滑輪后，再回來提升這個(gè)重物，則滑輪組的機(jī)械效率可提高到85%。求新動(dòng)滑輪的重力是原來動(dòng)滑輪的重力的幾倍？ 3、如圖所示為用滑輪組提起重物的裝置。如果重物G2.4×104N， 滑輪組的機(jī)械效率為80，拉力F的功率為1.5kW，要把重物提起1m，求：（1）需要多大的拉力.（2）需要多少時(shí)間？【試題答案】1、分析：（1）鑄鐵件受到的浮力可由求得；掛鉤A受到的拉力。（2）拉力，又由可求出S的大小，根據(jù)可得F做的功。（3）拉力F做的功是“總功”，而掛鉤A對(duì)繩的拉力做的功是“有用功”，根據(jù)可求得機(jī)械效率；拉力F大小已知，繩端的速度可求，根據(jù)即可求得拉力的功率，也可以用求得。解：（1） （3） 答：略。2、提示（1）：提示（2）： 中，可以找到的關(guān)系。解：設(shè)物體重