初三物理教案13 机械效率Word文档格式.docx

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教学内容

一、机械效率

　　1．有用功：

定义：

对人们有用的功。

　　公式：

W有用＝Gh（提升重物）=W总－W额=ηW总

　　斜面：

W有用=Gh

　　2．额外功：

并非我们需要但又不得不做的功。

W额=W总－W有用=G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）

W额=fL

　　3．总功：

有用功加额外功或动力所做的功

W总=W有用＋W额=FS=W有用／η

W总=fL+Gh=FL

　　4．机械效率：

①定义：

有用功跟总功的比值。

　　②公式：

　　斜面：

　　定滑轮：

　　动滑轮：

　　滑轮组：

　　③有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。

通常用百分数表示。

某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。

　　④提高机械效率的方法：

减小机械自重、减小机件间的摩擦。

　　5．机械效率的测量：

　　①原理：

　　②应测物理量：

钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S。

　　③器材：

除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。

　　④步骤：

必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：

保证测力计示数大小不变。

　　⑤结论：

影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：

　　A、动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。

　　B、提升重物越重，做的有用功相对就多。

　　C、摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。

　　绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。

课后练习　　

一、填空题（每空1分，共30分）

　　1．对完成工作任务无用而又必须做的功叫做___________，有用功和额外功之和叫做___________。

　　2．因为_________功总小于_________功，所以机械效率总小于1。

提高机械效率的途径是减小___________功。

　　3．板车上装有货物，一人拉着该板车将货物送到目的地，对货物所做的功叫__________功，对板车所做的功叫_________功，如果目的是送板车，则对板车所做的功叫___________功，对货物所做的功叫___________功。

　　4．一台起重机将3600N的货物提高4m，如果额外功是9600N，起重机做的有用功是_____________，总功是___________，机械效率是___________。

　　5．利用一个动滑轮将重70N的物体匀速提高6m，设动滑轮重10N，绳重和摩擦不计，则利用动滑轮所做的额外功是_____________，总功是___________，这个滑轮组的机械效率是___________。

　　6．如图1所示，物重40N，滑轮重10N，用力F匀速向上提起重物时，拉力F的大小为_________，滑轮组的机械效率是___________。

（绳重和摩擦不计）

　　7．某机械的机械效率为80%，使用它做400J的有用功，需同时做_________J的额外功。

　　8．如图2是测定滑轮组的机械效率的实验装置，除了图中器材外，还需要___________和___________；

除钩码重外，还要测出的数据有___________、____________、__________；

弹簧测力计的拉力方向应__________，钩码应___________上升；

将图中钩码减少一个，则滑轮组的机械效率将__________。

　　9．如图3所示，物体A的质量是100kg，在力F的作用下物体以0．5m/s的速度沿水平方向匀速前进。

若A与水平面间的摩擦力为物重的1/2，滑轮组的机械效率为80%，则5s内拉力的有用功是______J，拉力F是______N。

（g取10N/kg）

　　10．用图4所示的滑轮组甲和乙，提起同样重的物体时甲滑轮组的机械效率为η甲，乙滑轮组的机械效率为η乙，则可判定η甲______η乙；

如果用乙滑轮组第一次提起重G1的重物，机械效率为η1，第二次提起重为G2的重物（G1>

G2），机械效率为η2，则可判定η1______η2。

（不考虑绳重和摩擦的影响，且动滑轮的重力相等）

　　二、选择题（每题3分，共30分）

　　1．分别用杠杆、斜面和滑轮组将同一物体举升相同高度，做的有用功（ 

　）

　　A．杠杆最多 

　　B．斜面最多 

　　C．滑轮组最多 

　　D．一样多

　　2．在下列有关机械效率说法中正确的是（ 

　　A．机械效率较大的，所做功少

　　B．机械效率较大的，所做的额外功较少

　　C．机械效率较大的，有用功和额外功的比值较大

　　D．机械效率较大的，额外功和有用功的比值较大

　　3．若把一个定滑轮改成动滑轮使用，除了可以省力外，还（　 

）

　　A．可以省功　　B．提高了机械效率　　C．机械效率不变　　D．降低了机械效率

　　4．机械效率不可能大于1的原因是（ 

　　A．动力总大于有用阻力

　　B．动力功总是大于机械克服全部阻力所做的功

　　C．阻力功总是大于动力功

　　D．它符合功的原理

　　5．如图5所示，用甲、乙两个滑轮组来提相同重物G，甲图中两个动滑轮共重5N，乙图中一个动滑轮重3N，不计摩擦和绳重，则两个滑轮组的机械效率（　 

　　A．甲比乙大 

　B．甲比乙小　　C．一样大　　D．以上三种情况都可能

　　6．如图6所示，用两个滑轮组提升货物，所用的动力之比为F1：

F2=4：

3，被提升货物的重力之比为G1：

G2=1：

2，则两个滑轮组的机械效率之比为（　 

　　A．4：

3 

　　B．3：

8　　C．3：

4　　D．1：

3

　7．利用一个滑轮组提升物体，不计摩擦阻力，则用这个滑轮组（　 

　A．提升的物体重力越小，机械效率越高

　B．提升的物体重力越大，机械效率越高

　C．把物体提的越高，机械效率越高

　D．自由端拉力越大，机械效率越高

　　8．如图7所示的两个滑轮组分别把重力相等的两个物体提升相同的高度，所用的拉力F1=F2，比较两拉力所做的功W1．W2及两滑轮组的机械效率η1．η2，则有（ 

　　A．W1>

W2，η1<

η2 

　　B．W1<

η2　　C．W1=W2，η1=η2　　D．W1<

W2，η1>

η2

　　9．用两个定滑轮和两个动滑轮组成一个滑轮组，（动滑轮的重力不能忽略）用此滑轮组提起重力为200N的物体，如果提起物体所需要的力是50N，则此滑轮组的机械效率为（ 

　　A．60%　　B．65%　　C．80%　　D．85%

　　10．用相同的定滑轮和动滑轮，组成甲、乙两个滑轮组，如图8所示，用它们来提升同一重物，甲滑轮组将重物举高1m，乙滑轮组将重物举高2m，在不计绳重和摩擦的条件下，下列说法正确的是（ 

）

　　A．甲滑轮组拉力大，机械效率低

　　B．乙滑轮组省力，所以它的机械效率高

　　C．乙滑轮组将重物举得高。

所以它的机械效率高

　　D．乙滑轮组做的有用功多，但甲、乙机械效率相等

　　三、多选题（以下各题至少有两个答案符合题意，请把正确序号填入括号内，选对但不全得1分，不填或填错不得分；

每题3分，共15分）

　　1．下列关于机械效率的说法中，正确的是（ 

　　A．机械效率总小于1

　　B．机械效率可能大于1或等于1

　　C．增加机械做功时间可以提高机械效率

　　D．有用功一定时，减少额外功可以提高机械效率

　　2．一个工人用如图9所示的滑轮组提起重2000N的货物，所用的拉力是800N，绳子自由端被拉下4m，下列说法正确的是（　）

　　A．总功是3200J，机械效率是40%

　　B．有用功是2000J，总功是3200J

　　C．有用功是3200J，机械效率是62．5%

　　D．总功是3200J，机械效率是62．5%

　　3．两个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组提升物体，若已知物重400N，绳子自由端的拉力为120N，则滑轮组的机械效率可为（ 

　　A．30% 

　　B．67% 

　　C．83%　　D．100%

　　4．用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，把重物匀速提起，绳子的最大承受力为300N，滑轮组的机械效率为60%，这样一次提升的重物最多有多重？

（ 

　　A．360N　　B．540N　　C．600N　　D．1000N

　　5．有一人用同一滑轮组分别将重1000N和2000N的物体匀速提升5m，动滑轮重200N，不计绳重和摩擦，，则上述两种情况中正确的是（ 

　　A．滑轮组的机械效率不相等

　　B．人做的额外功相等

　　C．人做的总功相等

　　D．绳子自由端移动的距离相等

　　四、作图和实验题（每空1分，2题4分，共13分）

　　测定滑轮组的机械效率。

选用的滑轮每个重0．6N，每个钩码重2N，弹簧测力计的最大量程为2．5N。

现挂3个钩码：

　　1．要完成此实验最少需_______个定滑轮，______个动滑轮。

　　2．在方框中画出实验装置图。

　　3．绳子自由端的拉力至少为_______N。

　　4．在实验中_______拉动绳子时，弹簧测力计示数为2．5N，钩码升高10cm，则有用功为_______J，总功为______J，机械效率为_______。

　　5．在实验中若被提升的物体重力一定，则适当_________（填“增加”或“减小”）动滑轮个数，就越省力。

滑轮组的机械效率就越_____。

　　五、计算题（1题6分，2题6分，共12分）

　　1．某建筑工地的工人利用滑轮组把一车砖匀速拉到5m高的楼上，共做有用功1．5×

104J：

（1）这车砖重多少牛？

（2）如果滑轮组的机械效率是60%，要用200N的力把车拉上去，绳子要拉下多少米？

　　2．方芳用一杠杆把重1000N的重物从地面匀速提升到二楼阳台上，她设计的杠杆动力臂与阻力臂之比为4：

1，假定在提升过程中其力臂比不变，则在理想情况下，用多大的力就可达到目的？

实际上她用300N的力才把重物提起，则此杠杆在提升过程中的机械效率约为多大？

（提示：

动力臂与阻力臂之比为4：

1，则动力移动距离与阻力移动距离之比就是4：

1。

答案

一、填空题

　　1．额外功　总功 

　　2．有用　总　额外 

　　3．有用　额外　有用　额外 

　　4．1．44×

104J　2．4×

104J　60%

　　5．60J　480J　87．5% 

　6．25N　80%　　7．100　　8．弹簧测力计　刻度尺　物体提升的高度　绳子自由端移动的距离　弹簧测力计的示数　竖直向上　匀速　降低　　9．1250J　312．5N　　10．=　>

二、选择题

1．D　　2．C　3．D　　4．D　　5．B　　6．C　　7．B　　8．D　　9．C　　10．D

三、多选择题

1．AD　　2．BD　　3．BC　　4．AB　　5．ABD

　　四、作图和实验题

　1．1　1 

　2．提示：

绳子一端固定在动滑轮上，绕成3段绳子承担物重的滑轮组

　3．2．2N 

　4．匀速　　0．6　　0．75　80% 

　5．增加　低

　　五、计算题

　1．3000N，125m 

　　2．250N，83．3%