机械效率提高14.docx

机械效率提高14.docx

《机械效率提高14.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械效率提高14.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

机械效率提高14

机械效率（提高）

一、目标与策略

明确学习目标及主要的学习方法是提高学习效率的首要条件，要做到心中有数！

学习目标：

●知道有用功、额外功、总功；

●理解机械效率定义、大小范围、表示方法、公式、影响因素；

●知道有用功、额外功、总功关系式；

●理解机械效率的计算及公式。

学习策略：

●学习本节知识时，同学们要注意观察使用机械的过程，通过实验和实验探究加深对机械效率的理解。

二、学习与应用

“凡事预则立，不预则废”．科学地预习才能使我们上课听讲更有目的性和针对性．我们要在预习的基础上，认真听讲，做到眼睛看、耳朵听、心里想、手上记．

知识回顾——复习

学习新知识之前，看看你的知识贮备过关了吗？

1.在物理学中，叫做功。

2.做功的两个必要因素是：

；。

要点一、有用功、额外功、总功

1、功的原理：

。

2、有用功：

。

3、额外功：

。

4、总功：

。

要点诠释：

1、总功是有用功与额外功之和，即W有+W额外=W总

2、额外功的产生是因为利用机械做功时，除了对工作目的物做功外，还要克服机械本身的摩擦力或重力做功。

要点二、机械效率

为了表示有用功在总功中所占的比例，物理学中引入了机械效率，它等于

，符号为。

要点诠释：

1、公式为，式中η表示机械效率，它是一个百分数。

η的值越大，表明有用功在总功中所占的比例越大，做功的效率越高。

2、η的值总小于，由于机械本身的摩擦力或重力不可能为零，所以额外功总是存在的，即有用功总是小于总功。

3、知道增大机械效率的方法

　　根据公式

可知：

如果有用功不变，我们可以通过减小

来增大机械效率，（例如我们用轻便的塑料桶打水，而不用很重的铁桶打水，就是运用这个道理）；如果额外功不变，我们可以通过增大有用功来提高机械效率；（例如，在研究滑轮组的机械效率时，我们会发现同一个滑轮组，提起的重物越重，机械效率越高，就是这个道理）；当然了，如果能在增大有用功的同时，减小额外功更好。

要点三、机械效率的几个推导公式

求简单机械的机械效率是初中物理教学的重点内容，也是近年来中考的热点问题。

由于计算中涉及到总功、有用功、额外功等抽象概念，特别是滑轮组的机械效率题目中，同一滑轮组在不同负载情况下机械效率不同，有用功在具体情况中的形式不同，隐含条件的渗入，以及特殊形式的滑轮组等等，在学习的过程中常感觉困惑，易造成错解。

为了解决这类问题，同学们要搞清楚以下几点：

　　要对机械效率公式进行归类细化

　　根据对

、

、

的具体理解，可以将机械效率的定义式进行如下归类：

　　1、在竖直方向上，G是物体重，G动是动滑轮重，h是物体被提升的高度，也是动滑轮被提升的高度。

∴

，若绳重及摩擦不计，F是拉力，S是拉力F移动的距离，n是动滑轮上承担力的绳的段数。

，

；①②③公式都适合。

若是考虑绳重和摩擦力，用滑轮组把物体提升的高度h，拉力F移动的距离S，总满足S=nh；只可用于①②。

　　2、在水平方向上，由于物体是匀速运动，滑轮组对物体的拉力F′与水平地面对物体的摩擦力f是一对平衡力，∴

，即克服水平面对物体摩擦所做的功在数值上是等于有用功。

　　3、在斜面方向上，f是物体与斜面之间的摩擦，L是斜面的长，由于克服斜面对物体摩擦所做的功是额外功，所以

。

类型一、基础知识

例1、关于机械效率，下列说法中正确的是：

　　A、利用机械越省力，机械效率越高

　　B、机械做功越快，机械效率越高

　　C、有用功相同、总功越大的机械效率越高

　　D、额外功相同、有用功越大的机械效率越高

【总结升华】

举一反三：

【变式】1某滑轮组经改进后提高了机械效率，若用它把同一物体匀速提到同样的高度，改进后与改进前相比较，下列说法中错误的是（　　）

A．做的有用功增加了

B．做的总功减少了

C．做的额外功减少了

D．做的有用功跟总功的比值增大了

【变式】2关于机械效率，下列说法正确的是

A.越省力的的机械，机械效率越高

B有用功多的机械，效率越高

C.额外功少的机械，机械效率高

D.总功一定时，有用功多的机械的效率高

例2、如图，两个滑轮组由每个质量相同的滑轮组成。

用它们分别将重物G1、G2提高相同高度（　　）

A．若G1=G2，拉力做的额外功相同

B．若G1=G2，拉力做的总功相同

C．若G1=G2，甲的机械效率大于乙的机械效率

D．用同一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变

【总结升华】

举一反三：

【变式】利用如图所示的甲、乙两滑轮组，在相同的时间内用大小相同的力F1和F2分别把质量相等的重物提升到相同的高度，则

A．力F1做的功多

B．甲滑轮组的额外功较大

C．乙滑轮组的机械效率高

D．甲、乙两个滑轮组的总功相同

例3、某实验小组探究影响滑轮组机械效率的因素的实验装置如图所示，实验数据如下表。

若不计摩擦，比较1和2两次的实验数据，可以看出滑轮组的机械效率与有关；比较1和3两次的实验数据，可以看出滑轮组的机械效率与有关。

【总结升华】

举一反三：

【变式】某同学想通过实验来探究“影响滑轮组的机械效率的因素”。

他做了如图所示的实验，并测算了各次实验装置的机械效率。

关于他的实验过程，下列说法中不正确的是（　　）

A．根据①、②两次实验可知：

滑轮组的机械效率与绳子的绕法无关

B．根据②、③两次实验可知：

同一滑轮组提起物重越大，机械效率越低

C．根据该同学的探究结论可知，通过适当增大物重可以提高滑轮组的机械效率

D．为使实验的结论更具可靠性，应换用不同的装置进行多次实验归纳得出普遍规律

类型二、知识运用

例4、利用如图所示的滑轮组提起重物。

（1）当被提起重物的重力是150N时，滑轮组的机械效率为60%，求绳端拉力。

（2）若被提起重物的重力为250N时，求重物上升2m时，绳端拉力做的功。

【思路点拨】

（1）已知物体重和绳子段数以及机械效率，根据机械效率的公式就会算出拉力；

（2）首先在

（1）的条件下，利用额外功求得动滑轮的重；进而可在重物为250N时，算出拉力的大小，根据功率公式就会求出拉力的功。

【总结升华】

例5、如图所示的滑轮组中，动滑轮的总重是100N（绳的自重和轮轴间摩擦均不计）。

求：

（1）当提起400N的物体时，绳自由端拉力F至少应是多少?

滑轮组的机械效率是多大？

（2）若绳子能承受的最大拉力是200N时，滑轮组最大的机械效率是多大？

【总结升华】

举一反三：

【变式】由两个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组，把一重为1000N的重物匀速提升1m时，人站在地面上所用拉力为312.5N，若绳重及摩擦不计，则滑轮组的机械效率多大？

动滑轮重为多大？

若提升的重物变为1500N，绳子自由端的拉力为多大？

例6、：

如图所示，重100N的物体A沿水平面以0.4m/s的速度做匀速直线运动，水平拉力F为5N，此过程中滑轮组机械效率为80%，物体A受到的摩擦力是________N。

【总结升华】

例7、沿长10m、高为2m的斜面，将重为500N的物体匀速推到顶端时的机械效率为80%。

求：

（1）沿斜面向上对物体推力的大小：

（2）物体在斜面上运动时受到的摩擦力。

【思路点拨】

（1）算出总功后，根据W总=FS就可以求出拉力的大小；

（2）克服摩擦力做的功是额外功，根据W总=W有用+W额外计算出额外功W额外，再根据W额外=fS计算出摩擦力。

【总结升华】

举一反三：

【变式】沿着长5米，高1米的斜面，把重为700牛的某物匀速拉到顶端，所用拉力为200牛，求斜面的机械效率。

三、测评与总结

要想学习成绩好，总结测评少不了！

课后复习是学习不可或缺的环节，它可以帮助我们巩固学习效果，弥补知识缺漏，提高学习能力．

成果测评

现在来检测一下学习的成果吧！

请到网校测评系统和模拟考试系统进行相关知识点的测试．

知识点：

机械效率

测评系统分数：

模拟考试系统分数：

如果你的分数在85分以下，请进入网校资源ID：

#26878#进行巩固练习，如果你的分数在85分以上，请进入网校资源ID：

#26939#进行能力提升．

自我反馈

学完本节知识，你有哪些新收获？

总结本节的有关习题，将其中的好题及错题分类整理．如有问题，请到北京四中网校的“名师答疑”或“互帮互学”交流．

我的收获

习题整理

题目或题目出处

所属类型或知识点

分析及注意问题

好题

错题

注：

本表格为建议样式，请同学们单独建立错题本，或者使用四中网校错题本进行记录．

知识导学：

机械效率（提高）（#）

高清课堂：

机械效率（#）

对本知识的学案导学的使用率：

□好（基本按照学案导学的资源、例题进行复习、预习和进行课堂笔记等，使用率达到80%以上）

□中（使用本学案导学提供的资源、例题和笔记，使用率在50%-80%左右）

□弱（仅作一般参考，使用率在50%以下）

学生：

_______________家长：

______________指导教师：

_________________

请联系北京四中网校当地分校以获得更多知识点学案导学．