章 五機(jī)械效率

你知道生活中的一詞嗎？種子的發(fā)芽率、樹的成活率粉筆利用率時間的利用率

“率”上述的幾個“率”=有用的量/總量表示事物某一方面的優(yōu)劣。11.5機(jī)械效率要把一個物體運(yùn)到高處，有哪些方法？用手直接把物體提上去．用杠桿把物體提上去．用動滑輪或滑輪組……使用簡單機(jī)械能達(dá)到怎樣的目的？改變力的方向省距離省力使用機(jī)械對物體做功和直接對物體做功，他們所做的功究竟有什么關(guān)系？思考：我家住在四樓，買了一批木料，可以直接用手拉到四樓，也可以使用動滑輪，使用動滑輪的作用為了

。省力實驗?zāi)康?再探動滑輪：實驗器材:實驗注意事項:比較利用動滑輪提升物體與直接提升物體做功的多少鐵架臺、動滑輪、鉤碼、彈簧測力計、刻度尺、細(xì)線測量的物理量:物體的重力G物體上升的高度h作用在繩子上的力F繩子移動的距離S勻速拉動繩子拉力豎直向上實驗表格設(shè)計:再探動滑輪：測量次數(shù)F/Ns/mG/Nh/mFs/JGh/J⑴⑵⑶⑷思考:利用動滑輪提升物體所做的功與直接提升物體的做功不等的原因是什么?利用動滑輪提升物體時，除了對物體做功，還不得不對動滑輪做功。F/Ns/mG/Nh/mFs/JGh/J①1220.821.6②1.5230.832.4③2240.843.2再探斜面：思考:利用斜面提升物體所做的功與直接提升物體的做功不等的原因是什么?利用斜面提升物體時，除了對物體做功，還不得不克服斜面的摩擦力做功。有用功W有用：總功W總：有用功、額外功與總功：額外功W額外：總功有用功額外功＝＋＝＋W總W有用W額外使用機(jī)械時，實現(xiàn)目的所做的功人們不需要，但又不得不做的功動力對機(jī)械所做的功有用功、額外功與總功：額外功:提升物體目的:提升物體所做的功G物h有用功:提升動滑輪所做的功G0h總功:人對動滑輪所做的功Fs總功有用功額外功＝＋＝＋W總W有用W額外有用功、額外功與總功：額外功:提升物體目的:提升物體所做的功Gh有用功:克服斜面摩擦所做的功fs總功:人拉物體所做的功Fs總功有用功額外功＝＋＝＋W總W有用W額外有用功、額外外功與總功：：F/Fss/額外功:移動物體目的:克服摩擦所做做的功fs物有用功:克服滑輪軸之之摩擦所做的的功總功功:人對滑輪組所所做的功Fs總功有用功額外功＝＋＝＋W總W有用W額外用水桶從井中中提水的過程程，所做的功功哪部分是有有用功？哪部部分是額外功功？討論：一、水桶打水水:二、打撈水桶桶一水桶掉入井井中，將其打打撈上來，桶桶中有水，在在此過程中所所做的功哪部部分是有用功功？哪部分是是額外功？有用功、額外外功與總功：：有用功跟總功功的比值叫機(jī)械效率有用功總小于于總功,所以以機(jī)械效率總總小于1公式：(1)機(jī)械效效率一般用百百分?jǐn)?shù)表示，，沒有單位機(jī)械效率(2)思考：機(jī)械效率會大大于１嗎?為為什么?η機(jī)械效率=

×100%有用功

總功

η=

×100%W有用

W總

例1．下列關(guān)關(guān)于機(jī)械效率率的說法正確確的是是()A.機(jī)械效效率可以提高高到100％％B．機(jī)械效率率總小于1C．功率大的的機(jī)械，機(jī)械械效率高D．機(jī)械效率率越高，有用用功就越多起重機(jī)的機(jī)械械效率是60%,它表示示什么意思？？使用起重機(jī)提提升重物時所所做的有用功功跟總功的比比值是60%．機(jī)械效率有用功在總功功中占有60%，另外的的40％是額額外功．利用如圖所示的滑輪組，在F=80N的拉力作用下,將一個重為180N的物體勻速舉高1m，繩重、摩擦不計。求:（1）W總=？（2）W有用=？(3)W額外=?(4)η=?(5)G動=?GF.答案:(1)W總=240J;(2)W有用=180J;(3)W額外=60J;(4)η=75％;(5)G動=60N。某人用如圖所所示的滑輪組組提升2000牛的重物物，使用的拉拉力是800牛，繩子自自由端被拉下下4米。（1）這個人人做的總功是是多少焦？（2）有用功功是多少焦？？（3）額外功功是多少焦？？（4）這個滑滑輪組的機(jī)械械效率是多少少？FG工人師傅常利利用斜面把重重物搬運(yùn)到汽汽車上，如圖圖所示，汽車車車廂底板高高度h=1.5m，斜面面長度s＝3m，現(xiàn)用力力F沿著斜面面把重力G=1800N的重物勻速速拉到車上，，若不計摩擦擦，拉力F為為_____N；若實際際拉力F′＝＝1200N，則該斜面面的機(jī)械效率率是是%90075在下圖中，物物體A在地面面勻速運(yùn)動，，對面對A的的摩擦力是8N，A物體體的重力是9N，彈簧測測力計示數(shù)是是F=5N，，求滑輪組的的機(jī)械效率？？解：總結(jié)：水平拉動時：豎直拉動時：F作業(yè)二：1．某工人利用動動滑輪在20s內(nèi)將3000N的物物體勻速提高高4m，已知知這個動滑輪輪的機(jī)械效率率是80％，，求：(1)這名工工人所做的總總功是多少焦焦?(2)他所做做的額外功是是多少焦？(3)他的輸輸出功率是多多少瓦?有用功、額外外功與總功：：某人用動滑輪輪將重為100N的沙子子提升6m高高度?？诖刂?N，動滑滑輪重10N，不考慮繩繩子重及滑輪輪摩擦，則有有用功、額外外功及總功各各是多少？W總＝Fs＝(100+15)N/2×6m×2＝690JW有用＝F1s1＝Gh＝100N××6m＝600JW額外＝F2s2＝G0h＝(10+5)N×6m＝90J砂子重100N體重400N動滑輪重10N桶重20N口袋重5N每層高3米你會選哪種方方法呢？為什什么？有用功、額外外功與總功：：請分別計算出出有用功、額額外功和總功功分別是多少少？請算出剛才的的三種辦法中中有用功在總總功中占的百百分比。1．機(jī)械效率率越高，越省省力；2．機(jī)械效率率越高，做的的有用功越多多；3．機(jī)械效率率越高，做功功的功率越大大4．因為有用用功總小于總總功,所以機(jī)機(jī)械效率總小小于15．額外功在在總功中的比比率越小,機(jī)機(jī)械效率越高高試一試：下面面說法中是否否正確．機(jī)械效率（√）（×）（√）（×）（×）測量次數(shù)F/Ns/mG/Nh/mFs/JGh/Jη①2.50.240.154②30.350.150.90.75③3.50.260.10.70.6機(jī)械效率計算同一動滑滑輪在不同情情況下的機(jī)械械效率？你有什么發(fā)現(xiàn)現(xiàn)？80%83.3%85.7%（1）同一動動滑輪的機(jī)械械效率不是固固定不變的。。（2）動滑輪輪的機(jī)械效率率隨著被提升升物體的重力力增大而變大大。機(jī)械效率議一議：動滑輪的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)？如何提高動滑滑輪的機(jī)械效效率？1.減小動滑滑輪自重來減減少額外功3.增加提升升物體的重力力來增加有用用功2.減小機(jī)械械間的摩擦力力來減少額外外功用甲乙兩個滑滑輪組提升同同一物體，哪哪個機(jī)械效率率高？為了提高機(jī)械械效率，下列列各種措施中中有效的是（（）A．有用功一一定，增大總總功B．總功一定定，增大額外外功C．有用功一一定，減小額額外功D．額外功一一定，減小總總功C例2．如圖所示，，在50N的水平拉力F作用下,重重800Ｎ的物體沿水水平地面做勻勻速直線運(yùn)動動,物體與與地面間滑動動摩擦力為120Ｎ.則滑輪組組的機(jī)械效率率為_______；；若物體的的速度為0.2m/s,則1min內(nèi)拉力做的功功為___________J．例3．各種機(jī)械在在使用時產(chǎn)生生額外功的原原因不完全相相同，要根據(jù)據(jù)具體情況具具體分析。具具體分析右圖圖中三種做功功情況(設(shè)滑輪規(guī)格相相同)，產(chǎn)生額外功功最多的應(yīng)是是____圖。若鉤碼(m=50g)在三種情況中中均被提高1米，各種情況況機(jī)械做的有有用功均為_____，由此可判斷斷出_______圖的機(jī)械效率率最大。(g取10N/Kg)作業(yè)一：．1.在“測測定動滑輪機(jī)機(jī)械效率”的的實驗中，用用同一滑輪進(jìn)進(jìn)行了兩次實實驗，實驗數(shù)數(shù)據(jù)如下：(⑴實驗驗中應(yīng)拉彈簧測力計計．⑵第一次實驗驗測得滑輪組組的機(jī)械效率率為_______；第二次實驗時時滑輪組的機(jī)機(jī)械效率(選填“大于””、“小于””或“等于””）第一次實實驗時的機(jī)械械效率．⑶若不計摩擦擦，該動滑輪輪的重為__________。實驗次數(shù)鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/cm測力計示數(shù)F/N測力計移動距離s/cm12101.5202553.010４．實驗：某某同學(xué)在做測測定滑輪組的的機(jī)械效率實實驗中，按下下面的步驟操操作：(1)，按按圖甲甲那樣，將滑滑輪組安裝好好，記下鉤碼碼和彈簧秤的的位置。圖中中所掛鉤碼重重1牛。(2)，勻勻速拉拉動彈簧秤使使鉤碼G升高高，如圖乙所所示。從彈簧簧秤讀出拉力力F的值是0.5牛，鉤鉤碼提升的高高度和彈簧簧秤移動的距距離S可在圖圖背景上的刻刻度線讀出。。請你將有關(guān)關(guān)的實驗數(shù)據(jù)填入入下表并算出出機(jī)械效率。G（牛）H（米）W有用（焦）F（牛）S（米）W總（焦）（%）

3．如圖所示示，小馮分別別用甲、乙兩兩滑輪把同一一桶沙從一樓樓地面提到二二樓地面，用用甲滑輪所做做的總功為W1，機(jī)械效率為為ηl，用乙滑輪所所做的總功為為W2，機(jī)械效率為為η2，若不計繩重重與摩擦，則則()A．Wl=W2ηl=η2B．W1=W2ηl<η2W1<W2η1>η2W1>W2ηl<η24．如圖所示示，用滑輪組組拉著一只木木塊P沿水平平面以0.5m／s的速速度勻速向右右運(yùn)動，此時時彈簧測力計計的讀數(shù)為4N。若每只只滑輪重1N，繩與滑輪輪間的摩擦不不計，則該滑滑輪組的機(jī)械械效率為________，在2s內(nèi)拉力F做做的功為__________J。2．用圖示的的裝置提水，，已知動滑輪輪重4N，桶桶重6N，桶桶中的水重50N，摩擦擦不計，則裝裝置的機(jī)械效效率為_________。3．如圖所示示，用一個動動滑輪拉動一一個物體A以以0.5m／／s的速度在在水平面勻