中考物理知識復習：機械效率的測量與提高

機械效率的測量與提高第一部分：知識清單一關聯(lián)詞條：功的原理有用功總功額外功有用功、總功、額外功三者間的關系機械效率二知識清單：1）機械效率的測量：ηη==①原理：②應測物理量：鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動的距離S③器材：除鉤碼、鐵架臺、滑輪、細線外還需刻度尺、彈簧測力計。④步驟：必須勻速拉動彈簧測力計使鉤碼升高，目的：保證測力計示數大小不變。2）影響滑輪組機械效率高低的主要因素有：①動滑輪越重，個數越多則額外功相對就多。②提升重物越重，做的有用功相對就多。③摩擦，若各種摩擦越大做的額外功就多。繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機械效率。3)提高滑輪組機械效率的主要措施有：①使滑輪組在滿載情況下工作，以增大有用功在總功中的比例;②在滑輪的轉軸中加潤滑油，以減小摩擦阻力，減小滑輪組中動滑輪的自重等，即在有用功一定的情況下，減少額外功，提高效率。第二部分：點撥指導一重點：（1）提高效率的方法：使滑輪組在滿載情況下工作，以增大有用功在總功中的比例，在滑輪的轉軸中加潤滑油，以減小摩擦阻力，減小滑輪組中動滑輪的自重等，即在有用功一定的情況下，減少額外功，提高效率。機械效率和功率的區(qū)別：功率和機械效率是兩個不同的概念。功率表示做功的快慢，即單位時間內完成的功；機械效率表示機械做功的效率，即所做的總功中有多大比例的有用功。二、難點：（1）使用任何機械都存在摩擦，額外功不能為零，機械效率不可能達到100%．（2）滑輪組的機械效率、動滑輪的機械效率、杠桿的機械效率高低，跟機械的重、提起物體的重、摩擦、繩重等有關，在這些不能確定的情況下不能確定機械效率的高低．三、關鍵點：影響機械效率的關鍵：動滑輪的重力不可忽略，則克服動滑輪的重和繩與滑輪間的摩擦所做的功為額外功，首先根據影響摩擦力大小的因素判斷出繩與滑輪間的摩擦，再利用公式η=W有用/W總判斷出動滑輪的機械效率η與物體重力G的關系．四、易混點：（1）掌握影響滑輪組機械效率的主要因素：動滑輪的重力和被提升的物體重力；在其他條件不變時，被提升的物體越重，則有用功越多，有用功在總功中所占的比例越大，機械效率越高；動滑輪越重，則額外功越多，有用功在總功中所占的比例越小，機械效率越低；（2）此外繩子的粗細、摩擦等都會影響滑輪組的機械效率．第三部分：解題示范例1：在探究定滑輪組機械效率的實驗中（1）所用的實驗器材除圖中所示外，還需要、。（2）實驗中，用力拉彈簧測力計時應使鉤碼。（3）若實驗裝置如圖所示，需要計算動力F移動的距離s與重物G上升的高度h的關系是（4）要測量的物理量（并用符號表示）是：a.用彈簧測力計測量b.用彈簧測力計測量c.用測量（5）實驗中有用功W有=；總功W總=，其機械效率的表達式是?=答案：（1）鐵架臺（支架），刻度尺（2）勻速上升（3）s=3h（4）a.鉤碼的重力Gb.繩子的拉力Fc.刻度尺鉤碼上升的高度（5）Gh3FhG/3F解析：本題注重對基礎知識的掌握，要會設計和組裝實驗，會用公式（或字母、文字）表達出實驗結論。要測出滑輪組的機械效率需測量出有用功和總功，需要的儀器還應該有刻度尺和鐵架臺，第（3）問中由s=nh可得出它們得關系，第（5）問中要用字母表示有用功，總功和機械效率。例2：如圖所示，小明分別用甲、乙兩個滑輪把同一袋沙子從地面提到二樓，用甲滑輪所做的總功為W1，機械效率為η1；用乙滑輪所做的總功為W2，機械效率為η2。若不計繩重與摩擦，則（）A.W1=W2，η1=η2 B.W1=W2，η1<η2C.W1<W2，η1>η2 D.W1>W2，η1<η2答案：C解析：因為此時的目的都是將物體從地面提到二樓，所以兩種情況下小明所做的有用功相等。但是乙中需要克服動滑輪的重力做功，即乙圖中所做的額外功要比甲圖中多。所以甲的機械效率高。第四部分：三套檢測題鞏固訓練、針對性診斷、再次診斷針對性診斷題型一（了解）提示語：功率與機械效率的理解下列關于功率和機械效率的說法中，正確的是（

）A.功率大的機械，機械效率一定高B.機械效率大小與功率大小無關C.機械效率高的機械，做的有用功一定多D.做功多的機械，機械效率一定高答案B提示語：機械效率的理解下列關于機械效率的說法正確的是（）A．機械效率不可能達到100%B．隨著科學技術的發(fā)展，機械效率可能會大于100%C．滑輪組的機械效率一定大于動滑輪的機械效率D．杠桿的機械效率一定大于動滑輪的機械效率分析：（1）使用任何機械都存在摩擦，額外功不能為零，機械效率不可能達到100%．（2）滑輪組的機械效率、動滑輪的機械效率、杠桿的機械效率高低，跟機械的重、提起物體的重、摩擦、繩重等有關，在這些不能確定的情況下不能確定機械效率的高低．故選A．

題型二（理解）提示語：功率與機械效率的變化將一個動滑輪改為定滑輪使用后，在相同時間內把同一物體提高相同高度，則改動后與改動前相比較（

）.A．節(jié)省了力

B．提高了機械效率C．降低了機械效率

D．提高了功率答案B提示語：提高機械效率的方法現(xiàn)要利用斜面將木箱拉上汽車，下列做法中可以提高斜面機械效率的是（）A．以較快的速度拉木箱B．以較慢的速度拉木箱C．減小斜面的傾斜程度D．增大斜面的傾斜程度分析：由于汽車的高度一定，因此克服重力做的功（即有用功）為定值，那么提高斜面的機械效率可從減小總功的角度入手分析．故選D．

題型三（掌握）提示語：機械效率的比較利用三種機械，分別把同一物體提升相同的高度，若η1＜η2＜η3，則下列關系正確的是（

）A.W總1＜W總2＜W總3

B.W總1＞W總2＞W總3C.W總1＝W總2＝W總3

D.無法判斷答案B提示語：機械效率的計算小明利用如圖所示的裝置在4s內把重為450N的物體勻速提升了2m，動滑輪重50N（不計繩重及摩擦），下列判斷正確的是（）A．重物上升過程中機械能總量不變B．提升重物過程中小明所做的功是1000JC．此裝置對重物做功的功率為250WD．小明提升此重物時該裝置的機械效率為90%分析：（1）機械能等于動能和勢能之和，動能大小與物體的質量和運動的速度有關，物體的質量越大，速度越大，物體的動能越大；物體的重力勢能與物體的質量和高度有關，物體的質量越大，高度越高，重力勢能越大；（2）不計繩重及摩擦時，小明做的功等于提升重物和動滑輪做的功，根據W=Gh求出其大?。唬?）根據W=Gh求出此裝置對重物做的功即為總功，再根據P=W/t求出功率；（4）根據η=W有/W總×100%求出小明提升此重物時該裝置的機械效率．故選BD．鞏固訓練題型一（了解）

要提高機械效率，關鍵在于減小額外功。我們可以用滾動摩擦代替滑動摩擦或加注潤滑劑減小摩擦，還可以通過簡化機械結構，減少機械自重等方法來提高機械效率。答案對題型二（理解）

1、關于機械效率，下列說法中正確的是

（

）A.做功越多機械效率越高

B.有用功與總功的比值越大，機械效率越小C.實際生產中，使用機械比不使用機械做功的效率高D.使用機械做功時，如不考慮機械本身重力及所引起的摩擦，那么，機械的效率是百分之百答案D題型三（掌握）

如圖所示為“測滑輪組機械效率”的實驗裝置，小紅同學進行了兩次實驗探究，得到如下兩組數據.

實驗次數鉤碼的重力（N）鉤碼上升的高度（m）測力計示數（N）測力計上升的高度（m）機械效率（%）一1.00.100.500.30

二2.00.200.670.60

（1）根據實驗數據計算出兩次滑輪組工作的機械效率，填入表中.（2）分析填入表中的機械效率，判斷第

次測量的數據有明顯錯誤，請猜想可能是哪個數據錯誤，并說出猜想的理由.

答案（1）66.7%

；99.5%（2）二

；

彈簧測力計的示數再次診斷題型一（了解）一個滑輪組經改進后提高了效率，把同一物體勻速升高同樣的高度，改進后和改進前相比較

（

）A.做的總功減少了

B.做的有用功減少了C.做的額外功增多了

D.每股繩子的拉力增大了

答案A

題型二（理解）

1、要提高某一機械的效率，可以采取的正確方法是（

）A.增加機械做功的時間

B.減少機械做功的時間C.有用功一定，減少額外功

D.增加重物上升的高度答案C2、如圖所示的裝置，工人用250N的力將重為400N的物體勻速提升2m，下列計算結果正確的是（）A．有用功是800JB．有用功是500JC．機械效率為80%D．機械效率為62.5%分析：由滑輪組的結構可以看出，承擔物重的繩子股數n=2，則拉力F移動的距離s=2h．克服物體的重力所做的功是有用功，利用W=Gh即可求出有用功；拉力F與拉力移動距離的乘積為總功；有用功與總功的比值是機械效率．故選AC．題型三（掌握）1、下列說法中正確的是（

）A.機械效率越高，越省時間

B.機械效率可能等于1C.機械效率越高，越省力

D.機械效率越高，有用功占總功的比例越大答案D2、如圖所示，拉力F使物體豎直勻速上升，下列說法