中考總復(fù)習(xí)(三)機(jī)械效率的專(zhuān)題

中考總復(fù)習(xí)(三)機(jī)械效率的專(zhuān)題機(jī)械效率中考物理總復(fù)習(xí)

“機(jī)械效率”一節(jié)，既是力學(xué)部分的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。在“機(jī)械效率”的學(xué)習(xí)中，關(guān)鍵是要能夠準(zhǔn)確地判定有用功、額外功和總功。如何判定呢？我們的目的從井中打水但又不得不借助水桶在提水的這一過(guò)程中人總共所做的功我們的目的，對(duì)我們真正有用的功不是我們的目的，對(duì)我們無(wú)用，但又不得不做的額外增加的功對(duì)水和桶做得功FS對(duì)水做得功Gh對(duì)桶和克服摩擦力做的功總功有用功額外功有用功：在完成任務(wù)時(shí)，為達(dá)到我們的目的，我們真正需要的，對(duì)我們有用的那部分功總功：在完成任務(wù)時(shí)，人總共所做的功額外功：在完成任務(wù)時(shí)，對(duì)我們無(wú)用，但又不得不做的那部分額外附加功人提沙子做功1.對(duì)砂子做功2.對(duì)桶做功3.克服自重做功人拉滑輪做功1.對(duì)砂子做功2.對(duì)桶做功3.對(duì)動(dòng)滑輪做功人拉滑輪做功1.對(duì)砂子做功2.對(duì)口袋做功3.對(duì)動(dòng)滑輪做功真正需要的，對(duì)我們有用的那部分功，有用功，Gh在使用機(jī)械過(guò)程中，不得不做的那部分額外附加功，額外功人總共所做的功，總功，F(xiàn)拉S繩子在這三幅圖片中，那幅做功的機(jī)械效率高？W總=W有用×100％=G沙子h上升F拉S繩子×100％=G沙子h上升F拉nh×100％=W有用W總×100％=W有用×100％W有用+W額外=G物h×100％G物h+G動(dòng)h因?yàn)閃總=W有用+W額外123123對(duì)沙子做功對(duì)桶做功克服重力做功對(duì)沙子做功對(duì)桶做功對(duì)滑輪做功對(duì)沙子做功對(duì)桶做功對(duì)滑輪做功600J2520J600J180J600J90J請(qǐng)算出剛才的三種辦法中有用功在總功中占的百分比。3120J780J690J123123對(duì)沙子做功對(duì)桶做功克服重力做功對(duì)沙子做功對(duì)桶做功對(duì)滑輪做功對(duì)沙子做功對(duì)桶做功對(duì)滑輪做功600J2520J600J180J600J90J3120J780J690J19%76%86%在使用滑輪組提升物體的過(guò)程中，那些因素會(huì)產(chǎn)生額外功1動(dòng)滑輪的重力2滑輪組與繩子之間的摩擦力如何提高機(jī)械效率外因內(nèi)因減小額外功增加有用功減小動(dòng)滑輪的重力減小滑輪組與繩子之間的摩擦力增加物體本身的重力排除外界阻力提高自身能力離心式水泵60%－80%汽油機(jī)22%－27%蒸汽機(jī)6%－15%．電動(dòng)機(jī)80%－90%．有用功總小于總功，所以機(jī)械效率總小于1如何提高機(jī)械效率？有用功W有額外功W額總功W總定義利用機(jī)械工作時(shí)，對(duì)人們有用的功叫做有用功。利用機(jī)械工作時(shí)，對(duì)人們無(wú)用但又不得不做的功叫做額外功。有用功加額外功是總共的功叫做總功，即：Ｗ總＝Ｗ有＋Ｗ額實(shí)質(zhì)機(jī)械克服物體阻力做的功?？朔C(jī)械自身重力和摩擦做的功。動(dòng)力對(duì)機(jī)械做的功。一、有關(guān)概念，透徹理解１、有用功、額外功和總功請(qǐng)你判斷★用水桶從井中提水時(shí)，所做的有用功是

，額外功是

，總功是

；如果桶掉到井里，從井里撈桶時(shí)，撈上來(lái)的桶里帶了一些水，有用功是

，額外功是

，總功是

。

克服水的重力做功克服桶的重力做功拉力所做的功克服桶的重力做功克服水的重力做功拉力所做的功２、機(jī)械效率有用功跟總功的比值叫做機(jī)械效率，即（1）由上式可知，要提高機(jī)械效率，必須減小額外功在總功中的比例，即：①改進(jìn)機(jī)械結(jié)構(gòu)（減輕自重）；②按規(guī)程保養(yǎng)，定時(shí)潤(rùn)滑（減小摩擦）。（2）在理解機(jī)械效率的概念時(shí)要注意：①機(jī)械效率沒(méi)有單位（因?yàn)闄C(jī)械效率是有用功跟總功的比值）。②機(jī)械效率的大小總小于１（額外功的存在）。③機(jī)械效率的大小取決于Ｗ有與Ｗ總的比值，即有用功在總功中所占的比例，不能理解為：有用功多，機(jī)械效率高；總功大，機(jī)械效率低。④省力的機(jī)械不是機(jī)械效率高，而是更低。⑤功率大小與機(jī)械效率高低無(wú)直接關(guān)系！功率大機(jī)械效率不一定高，功率小機(jī)械效率不一定低。在理解有用功、額外功、總功和機(jī)械效率的基礎(chǔ)上，對(duì)各種情況的機(jī)械，還要能夠準(zhǔn)確地判定有用功、額外功和總功。二、具體情況，準(zhǔn)確判定關(guān)于機(jī)械效率的三類(lèi)計(jì)算1杠桿2滑輪①豎直拉物體②水平拉物體3斜面1杠桿=W有用×100％W總=G物h上升F拉S繩子×100％相似三角形S/h=L動(dòng)/L阻=G物L(fēng)阻F拉L動(dòng)×100％2滑輪①豎直拉動(dòng)物體=W有用W總×100％=G物h上升F拉S繩子×100％=G物h上升F拉nh上升×100％=W有用W總×100％=W有用×100％W有用+W額外=G物h×100％G物h+G動(dòng)h②水平拉動(dòng)物體=W有用W總×100％=f摩擦h移動(dòng)F拉S繩子×100％=F拉nh移動(dòng)f摩擦h移動(dòng)×100％=W有用W總×100％=F鉤子h移動(dòng)F拉S繩子=(G物–F浮)

h移動(dòng)F拉S繩子×100％×100％3斜面①理想，不計(jì)摩擦力：W總=FL

W有用=

Gh=2、實(shí)際，考慮摩擦力：W總=FLW有用=GhW額外=fL=W有用W總×100％=G物h上升F拉L×100％=G物h上升Gh+fL×100％利用如圖所示的滑輪組，在F=80N的拉力作用下,將一個(gè)重為180N的物體勻速舉高1m，繩重、摩擦不計(jì)。求:（1）W總=？（2）W有用=？(3)W額外=?(4)η=?(5)G動(dòng)=?GF.三、典型題例，示范啟迪小明用100N的力沿豎直方向?qū)⒏軛U的一端拉下2m，杠桿的另一端將320N的重物提高了0.5m，(1)他做的有用功是多少？(2)總功是多少？(3)杠桿的機(jī)械效率是多少？用一個(gè)動(dòng)滑輪提升重為96牛的貨物，所用拉力為60牛，此動(dòng)滑輪的機(jī)械效率是多少？若用此動(dòng)滑輪提升重200牛的重物，拉繩子的速度為多少時(shí)，拉力做功的功率剛好22.4瓦。（不計(jì)繩重和摩擦）

由于不計(jì)繩重和摩擦，故動(dòng)滑輪重G動(dòng)可由：求得：G動(dòng)＝2F－Ｇ物＝２×60牛－96牛＝24牛解析：此動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為提升200牛重物的拉力于是，由得：

說(shuō)明：凡涉及物重發(fā)生變化的動(dòng)滑輪（或滑輪組）的問(wèn)題時(shí)，其機(jī)械效率是變化的：隨物重的增大而增大。本題提升200牛重物時(shí)

因此，解決這類(lèi)問(wèn)題時(shí)，首先要求出動(dòng)滑輪的重G動(dòng)：一般用動(dòng)滑輪（或滑輪組）省力的特點(diǎn)比較簡(jiǎn)便。用滑輪組勻速提升重為2000牛的物體，作用在繩子自由端的拉力做功的功率為1250瓦，滑輪組的機(jī)械效率為80%，求重物上升的速度是多少？

二要明白“重物上升”與“繩子自由端拉動(dòng)”具有同時(shí)性。于是，重物上升的速度解析：解答本題的關(guān)鍵是：一要弄清有用功和總功。將物體提升一定高度做的功——有用功：Ｗ有＝Ｇ物h；作用在繩子自由端的拉力做的功——總功：Ｗ總＝Ｐ拉t（因已知功率），則機(jī)械效率可表示為：

說(shuō)明：對(duì)涉及滑輪組的速度的問(wèn)題，關(guān)鍵是抓住“重物上升或移動(dòng)”與“繩子自由端拉動(dòng)”的同時(shí)性，再將對(duì)應(yīng)物理量用對(duì)應(yīng)的符號(hào)代入公式進(jìn)行推演和代數(shù)變換，問(wèn)題即可解決。探究斜面的機(jī)械效率1、提出猜想：斜面的機(jī)械效率可能和有關(guān)。2、參考器材：長(zhǎng)木板、小木塊、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺斜面傾斜程度、斜面的粗糙程度⑴實(shí)驗(yàn)裝置：FSh⑵實(shí)驗(yàn)過(guò)程：①測(cè)量小木塊的重力，記錄數(shù)據(jù)；

③改變斜面的傾斜程度，重復(fù)步驟②。

②把小木塊用彈簧秤沿斜面勻速向上拉；分別記錄拉力F、木塊沿斜面移動(dòng)的距離S、木塊上升的高度h。⑶注意事項(xiàng)：①要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)物體。②拉力要與斜面平行。③及時(shí)記錄數(shù)據(jù)。④木板的摩擦要大一些⑤選用木塊要重一些4、記錄表格：

斜面傾斜程度木塊重量G/N斜面高度

h/m拉力F/N斜面長(zhǎng)

s/m有用功W有/J總功W總/J機(jī)械效率較緩較陡很陡4、記錄表格：斜面傾斜程度木塊重量G/N斜面高度

h/m拉力F/N