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11.3如何提高機(jī)械效率知識(shí)與技能:了解有用功、額外功和總功的含義,以及它們之間的關(guān)系;知道機(jī)械效率,會(huì)用機(jī)械效率的公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算,會(huì)測(cè)算滑輪組的機(jī)械效率;知道實(shí)際機(jī)械的機(jī)械效率總是小于1,知道提高機(jī)械效率的方法和意義。重點(diǎn)和難點(diǎn):有用功、額外功、總功及機(jī)械效率的概念;同一機(jī)械的效率是可變的。1.我們需要的、有價(jià)值的功,叫做__________,記作______;對(duì)人們既無利用價(jià)值又不得不做的功,叫做____________,記作______。
額外功W有用
有用功W額外2.有用功與額外功之和,叫做____________,記作______。即W總=______+______。
3.在物理學(xué)中,把____________________________________,叫做機(jī)械效率,用字母______表示,計(jì)算公式是__________________。
4.機(jī)械效率總是______1。提高機(jī)械效率的主要辦法是__________________,以減小______功。
改進(jìn)機(jī)械結(jié)構(gòu)小于η
有用功W有用與總功W總的比值W額外
W有用
W總
總功額外80%
1500
有用功額外功1.當(dāng)你用桶從井中提水時(shí),你對(duì)桶所做的功是_________;如果桶掉進(jìn)井里,從井里撈桶的時(shí)候,撈上的桶帶了一些水,那么這時(shí)你對(duì)桶所做的功是________。(填
“有用功”
或
“額外功”)2.如圖所示,利用滑輪組去拉物體,使重為2000N的物體在3s內(nèi)沿水平方向勻速移動(dòng)了6m。若物體所受地面的摩擦力f=600N,拉物體時(shí)所用拉力F=250N,則拉力F的功率為______W,該裝置的機(jī)械效率是______。3.甲、乙兩機(jī)械的參數(shù)如圖所示。甲、乙兩機(jī)械相比,甲機(jī)械的(
)。A.總功較大
B.有用功較小
C.額外功較大
D.機(jī)械效率較低B4.如圖所示,用同一滑輪組提升重物。第一次提升一個(gè)物體(圖甲),第二次提升兩個(gè)等重的物體(圖乙)。不考慮繩重和摩擦,比較甲、乙兩種情況,下列說法不正確的是(
)。A.第一次提升的拉力F甲小于第二次提升的拉力F乙B.甲、乙兩種情況下滑輪組的機(jī)械效率相同C.圖甲中滑輪組的機(jī)械效率比圖乙中小D.若將物體提升相同高度,則圖乙中滑輪組做的有用功多些B5.下列做法不能夠改變滑輪組機(jī)械效率的是(
)。A.改變提升重物的高度
B.用體積相等的塑料動(dòng)滑輪代替鑄鐵動(dòng)滑輪C.提升更重的物體
D.給定滑輪加潤(rùn)滑油6.甲升降機(jī)比乙升降機(jī)的機(jī)械效率高,它們分別把質(zhì)量相同的物體勻速提升相同的高度。兩者相比,甲升降機(jī)(
)。A.做的總功較少 B.做的總功較多C.提升重物做的有用功較少 D.提升重物做的有用功較多AA
D8.有兩個(gè)人利用斜面共同將木箱拉上汽車,為了提高斜面的機(jī)械效率,下列做法可取的是(
)。A.以較快的速度將木箱勻速拉上汽車B.以較慢的速度將木箱勻速拉上汽車C.改由一個(gè)人將木箱勻速拉上汽車D.板長(zhǎng)不變,改用光滑的斜面板,將木箱勻速拉上汽車D
9.如圖所示,用滑輪組進(jìn)行“用一瓶水提升重物”活動(dòng)。水瓶勻速直線下降10m,使重物勻速升高0.5m,水瓶對(duì)繩a的拉力為F1=30N,繩b對(duì)重物的拉力為F2=480N。在此過程中,(
)。A.有用功為300JB.F1做的功等于F2做的功C.F1做的功小于F2做的功
D.滑輪組的機(jī)械效率為80%D
B
11.門式起重機(jī)是港口、貨場(chǎng)中常見的起重設(shè)備,其滑輪組部分如圖所示?,F(xiàn)用此裝置將地面上一個(gè)重為3×104N的重物勻速吊到3m高處,滑輪組鋼索自由端的拉力為1×104N,則提升重物的過程中滑輪組的機(jī)械效率是________。若再用此裝置提升2×104N的重物,則它的機(jī)械效率將__________(填
“變大”
“變小”
或
“不變”)。
75%
變小12.在
“探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素”
實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)用如圖所示的同一滑輪組分別做了三次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。實(shí)驗(yàn)序號(hào)鉤碼重/N鉤碼上升的距離/cm彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)/N繩子自由端移動(dòng)的距離/cm機(jī)械效率/%1280.82483.32451.515
3610
90.930
2.2
88.9
(1)在表中空格處填入適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)。(機(jī)械效率保留一位小數(shù))(2)在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)豎直向上________拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)。
(3)從表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析得出:使用同一滑輪組,______________可以提高滑輪組的機(jī)械效率。
增加物重勻速(4)滑輪組的機(jī)械效率可能還與其他因素有關(guān),請(qǐng)你作出恰當(dāng)?shù)牟孪耄夯喗M的機(jī)械效率與_______________________________有關(guān)。(寫出一種影響因素即可)
動(dòng)滑輪重、繩與滑輪的摩擦等13.【物理學(xué)與工程實(shí)踐】明代宋應(yīng)星在
《天工開物》
中描述的龍骨水車如圖甲所示,它由水槽、刮板、木鏈、木齒輪、腳踏等組成,其中腳踏部分的結(jié)構(gòu)如圖乙所示。水車安放在河邊,下端水槽和刮板直伸水中,另一端的木齒輪固定于堤岸的木架上,使用時(shí)踩動(dòng)腳踏部分使木齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),通過木鏈帶動(dòng)槽內(nèi)板葉刮水上行,傾灌于地勢(shì)較高的田地。(1)龍骨水車腳踏部分相當(dāng)于簡(jiǎn)單機(jī)械中的____________。
(2)刮板的面積越大,水車旋轉(zhuǎn)一周提升的水就越多,對(duì)水所做的功越________,當(dāng)農(nóng)夫踩動(dòng)腳踏的速度加快時(shí),提升水的功率會(huì)變________。(填
“大”
或
“小”)
(3)若農(nóng)夫踩動(dòng)龍骨水車旋轉(zhuǎn)一周可將0.025m3的水提升到4m高的田地中,所用時(shí)間為6
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