资源简介

(共74张PPT)
第4课 机械效率
第十一章 机械与功
1
目录
02
03
04
新课导入
课堂讲解
课堂总结
05
归类练习
01
学习目标
2
学习目标
1.知道什么是有用功、额外功和总功；
2.理解机械效率的概念；
3.会进行机械效率的简单计算。
3
新课导入
把重100N沙子运到6米高三楼，比较三种不同方法。
比较三种不同方式的做功情况
1.有用功：使用机械时所做的有用的功；
2.额外功：人们不需要但又不得不做的功；
3.总功：有用功与额外功的总和。
观察与思考
3
新课导入
做功分析
三种方式做功的内容
1
对沙子做功
对水桶做功
克服人自身重力做功
2
对沙子做功
对水桶做功
对滑轮做功
3
对沙子做功
对口袋做功
对滑轮做功
3
新课导入
分析思考
计算各个功，并填入下面表格
做功方式 有用功 额外功 总功/J
桶装，手提上楼 100N×6m （400+20）N×6m
桶装，动滑轮吊运 100N×6m （20+10）N×12m
袋装，动滑轮吊运 100N×6m （5+10）N×12m
3120
780
690
由此可知，完成此项任务，不同工作方式工作效率不同。
4
课堂讲解
一、有用功和额外功
有用功和额外功
1
观察与思考
对砂子做功
对空桶做功
克服自身重力做功
并不需要做但又不得不做的功
对人们有用必须做的功
3m
3m
他的目的是：
把沙子运上三楼
用水桶提沙子上楼
有用功
额外功
4
课堂讲解
一、有用功和额外功
探究使用机械做功与不使用机械直接做功是否相同
2
实验步骤
一、如图甲所示，用弹簧测力计将钩码缓慢地提升一定的高度，将数据填入表格。
二、如图乙所示，用弹簧测力计和一个动滑轮将同样的钩码缓慢地提升相同的高度，并记录实验数据。
4
课堂讲解
一、有用功和额外功
探究使用机械做功与不使用机械直接做功是否相同
2
实验数据
做功的方式 拉力F/N 物体升高的高度h/m 拉力移动的距离S/m
直接用弹簧测力计提升2个钩码 4 0.5
用弹簧测力计和一个动滑轮提升2个钩码 3 0.5
4
课堂讲解
一、有用功和额外功
探究使用机械做功与不使用机械直接做功是否相同
2
数据分析
3.(1)W2 W1; (2)若不计绳重、动滑轮重和摩擦， W2 W1。
结论：
使用机械所做的功 不用机械直接用手所做的功。
即使用机械不能 。
分析：
1.直接用弹簧测力计提升2个钩码，所作的功W1=F1S1=4NX0.5m=2J
2.用弹簧测力计和一个动滑轮提升2个钩码，所做的功W2=F2S2=3NX1m=3J
4
课堂讲解
一、有用功和额外功
探究使用机械做功与不使用机械直接做功是否相同
2
视频小结
4
课堂讲解
一、有用功和额外功
机械的三种功
3
1. 有用功（W有）：为了达到工作目的，必须做的功。
2. 额外功（W额）：为了达到工作目的，并非我们所需要但又不得不做的功。
3. 总功（W总）：动力所做的所有功。
即有用功与额外功的总和。
W总 = W有 + W额
4
课堂讲解
一、有用功和额外功
机械的三种功
3
总功：有用功与额外功之和. W总= W有+ W额
以使用动滑轮提升钩码进行分析
②额外功：要提升钩码，必须将动滑轮和绳子也提升，同时还要克服摩擦做功。这些功是对人们无用但又不得不做的功叫做额外功。
①有用功：提升钩码是目的，有利用价值，对钩码做的功是对人们有用的功叫做有用功。
③总功：人做的功为总功 W总=Fs
4
课堂讲解
一、有用功和额外功
机械的三种功
3
想一想
用水桶从井中提水的时候，所做的功哪部分是有用功，哪部分是额外功
提水所做的功是有用功；提水桶所做的功是额外功。
如果桶掉到井里，从井里捞桶的时候，捞上的桶里带了一些水，这种情况下哪部分是有用功，哪部分是额外功
提水桶所做的功是有用功；提水所做的功是额外功。
4
课堂讲解
一、有用功和额外功
机械的三种功
3
F
G
s
h
W有用=G物·h
W总=F·s
W额外=G动·h
（不计绳重和摩擦）
F
s绳
s物
f
W有用=f·s物
W总=F·s绳
利用滑轮组的三种功
4
课堂讲解
一、有用功和额外功
机械的三种功
3
利用斜面的三种功
h
l
f
F
G
N
W有用=G·h
W总=F·l
W额外=f·l
不做功
4
课堂讲解
一、有用功和额外功
三种四类机械的做功比较
4
1、杠杆(利用杠杆提升物体时) 有用功 克服物体重力所做的功 W有= 。
额外功 克服杠杆重力和摩 擦所做的功 W额=W总—W有 总 功 动力(F)乘以动力移动的距离 ①W总=FS ②W总=Pt P表示总功率或输出功率
4
课堂讲解
一、有用功和额外功
三种四类机械的做功比较
4
2、利用滑轮组竖直提升物体 有用功 克服物体重 力所做的功 W有= .
额外功 是克服动滑轮重、绳重和摩擦所做的功 ①W额=W总—W有 ②若不计绳重、摩擦力 W额=G动h 总 功 动力(F)乘 以动力移 动的距离 ①W总=FS ②W总=Pt P表示总功率或输出功率
4
课堂讲解
一、有用功和额外功
三种四类机械的做功比较
4
3、利用滑轮组沿水平方向移动物体 有用功 克服物体和接触面间 的摩擦力所做的功 W有= .
额外功 克服滑轮间的摩擦所做的功 W额=W总—W有
总 功 动力(F)乘以动力移动的距离 ①W总=FS ②W总=Pt
P表示总功率或输出功率
图 示
4
课堂讲解
一、有用功和额外功
三种四类机械的做功比较
4
4、斜面(利用斜面提升物体时) 有用功 克服物体重力所做的功 W有=Gh
额外功 克服物体和斜面间的 摩擦力(f)所做的功 ①W额=W总—W有
② W额=fs(s为物体沿斜面移动的距离)
总 功 动力(F)乘以动力移动的距离 ①W总=FS ②W总=Pt
P表示总功率或输出功率
图 示
4
课堂讲解
一、有用功和额外功
随讲随练
5
1. 水桶掉进水里，打捞时桶里带了些水，下列关于做功的说法中正确的是（　　）。
A．对桶所做的功是有用功 B．对桶所做的功是额外功
C．对水所做的功是有用功 D．对水所做的功是总功
【解析】水桶掉进水里，我们的目的就是为了把桶提上来，所以对桶做的功为有用功；
但水桶里面有一些水，又不得不对水做功，所以对水做的功为额外功；
手对绳子的拉力做的功，包括对水做的功、对桶做的功和对绳子做的功为总功，故BCD错误，A正确。
4
课堂讲解
一、有用功和额外功
随讲随练
5
2. 如图所示，小明利用两个倾角不同的斜面进行实验，将同一木块分别从两斜面底端匀速拉至斜面顶端，下列说法正确的是（　　）。
A．若斜面粗糙程度相同，拉力所做的额外功W甲额＝W乙额；
B．若斜面粗糙程度相同，拉力所做的额外功W甲额＞W乙额；
C．若甲、乙斜面光滑，则拉力F甲＞F乙；
D．若甲、乙斜面光滑，则拉力所做的总功W甲总＜W乙总
【解析】【解析】因为定滑轮相当于一等臂杠杆，只能改变力的方向，而不省力，故定滑轮拉同一重物G，沿三个不同方向，用的拉力大小相等，即F1、F2、F3都等于物体的重力。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
4
课堂讲解
二、机械效率
机械效率
1
提出问题
要把重100N的沙子运上三楼，下图中最好的是哪种方法？
沙子重100 N
人体重400 N
动滑轮重10 N
桶重20 N
袋子重5 N
地面到三楼高6 m
W桶 = 120J
W自重 = 2400J
② W沙 = 600J
W桶 = 120J
W滑轮 = 60J
③ W沙 = 600J
W滑轮 = 60J
W袋子 = 30J
总功 3120J
总功 780J
总功 690J
① W沙 = 600J
4
课堂讲解
二、机械效率
机械效率
1
计算有用功在总功中占的百分比
机械效率
在使用机械工作时，有用功在总功中所占的比例越多越好。它反映了机械的一种性能，物理学中表示为机械效率。
定义：有用功跟总功的比值。
公式：
使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总是小于总功，所以机械效率总是小于1的。机械效率通常用百分比表示。
4
课堂讲解
二、机械效率
机械效率
1
师生互动
有没有机械效率为100%的机械？为什么？
1.机械效率高低只表示有用功占总功的比值大小，不能说明做有用功多少；
2.机械效率是有用功跟总功的比值，只有大小，没有单位；
3.由于额外功总是存在，有用功总是小于总功，所以机械效率总是小于1；
4.机械效率是标志机械做功性能好坏的物理量，机械效率越高，机械性能越好；
5.机械效率高低与做功多少，功率大小，是否省力，提升高度无关。
4
课堂讲解
二、机械效率
机械效率
1
提出问题
起重机的机械效率是50%，它表示什么意义？
使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是50%，也可以说有用功在总功中占的比例是50%，另外的50％是额外功。
4
课堂讲解
二、机械效率
机械效率
1
【简介常见机械的效率】
滑轮组 50%—70%
起重机 40%—50%
抽水机 60%—80%
离心式水泵 60%－80%
4
课堂讲解
二、机械效率
机械效率
1
判断下面说法中是否正确
7．做的额外功一定时，总功越少，机械效率越高。
6．有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。
5．做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高。
4．做总功越多，机械效率越低。
3．物体做功越慢，机械效率越低。
2．额外功越少，机械效率越高。
1．有用功越多，机械效率越高。
4
课堂讲解
二、机械效率
滑轮组的机械效率
2
忽略绳重与摩擦的影响，则机械效率：
滑轮组的机械效率在数值上等于物重与总重的比值。
同一滑轮组，提升的物体越重，机械效率就越高。
提升相同的重物，所用动滑轮越轻，机械效率就越高。
4
课堂讲解
二、机械效率
测量滑轮组的机械效率
3
实验原理
F
实验器材
弹簧测力计、刻度尺、铁架台、滑轮、细线、钩码
实验过程
绳端的拉力F、___________、_________________和___________________________。
物体重G
物体上升距离h
绳自由端移动距离s
【需要直接测量的物理量】
实验时拉力的方向应尽量_____________，且应在钩码____________的过程中读取拉力的大小。
竖直向上
匀速移动
注意事项：
4
课堂讲解
二、机械效率
测量滑轮组的机械效率
3
（1）探究滑轮组的机械效率与物体重力的关系
甲 乙
①按照图甲那样安装滑轮组，算出钩码的重力G，并记下钩码和绳端的位置。
②如图乙，匀速竖直缓慢拉动弹簧测力计，使钩码缓慢上升，读出拉力F的值，并用刻度尺测出钩码上升的高度h和绳端移动的距离s。
③算出有用功、总功、机械效率，并填入表格。
④改变钩码的数量，再做两次上面的实验。
4
课堂讲解
二、机械效率
测量滑轮组的机械效率
3
（1）探究滑轮组的机械效率与物体重力的关系
实验数据与分析
实验 次数 钩码的 重力G物/N 提升 高度h/m 有用功 W有/J 拉力 F/N 绳端移动的 距离s/m 总功 W总功/J 机械
效率η
1 1.0 0.1 0.10 0.55 0.3 0.165
2 1.5 0.1 0.15 0.70 0.3 0.210
3 2.0 0.1 0.2 0.85 0.3 0.255
60.6%
71.4%
78.4%
实验结论：同一滑轮组，提升物体的重力越大，机械效率越高。
数据分析：三次的机械效率不同。同一滑轮组，钩码的重力越大，机械效率越高。
4
课堂讲解
二、机械效率
测量滑轮组的机械效率
3
（2）探究滑轮组的机械效率与动滑轮重力的关系
①按照图甲安装滑轮组，用弹簧测力计测量动滑轮A重力GA，分别记下钩码和绳端的位置。
②匀速缓慢拉动弹簧测力计，使钩码升高，读出拉力F的值，用刻度尺测出钩码上升的高度h和绳端移动的距离s，将测量数据填入表格。
③如图乙所示，改变动滑轮的重力，换用动滑轮B，重复上述实验。
④算出有用功W有、总功W总、机械效率η，并填入表格。
4
课堂讲解
二、机械效率
测量滑轮组的机械效率
3
（2）探究滑轮组的机械效率与动滑轮重力的关系
实验数据与分析
钩码的重力G码=3N
次数 动滑轮的 重力G动/N 提升 高度h/m 有用功 W有/J 拉力 F/N 绳端移动 的距离s/m 总功 W总/J 机械
效率η
1 0.5 0.1 0.3 1.55 0.3 0.465
2 1.0 0.1 0.3 1.90 0.3 0.57
64.5%
53.0%
发现二次实验中的机械效率不同。
实验结论：不同的滑轮组提高重力相同的重物，动滑轮的重力越大，机械效率越低。
4
课堂讲解
二、机械效率
测量滑轮组的机械效率
3
交流评估
①实验时拉力的方向应尽量____________，应在钩码__________的过程中读取拉力的大小。
竖直向上
匀速移动
②确定绕线方式与承担重物绳子的段数n：
与动滑轮连接的段数即为承担重物绳子的段数，如图所示，n=3，用“奇动偶定法”确定绕线方式。
③影响滑轮组机械效率的因素：物体的 、动滑轮的________、绳子与滑轮之间的摩擦力。与绳子的绕法、绳子段数________。
重力
重力
无关
4
课堂讲解
二、机械效率
测量滑轮组的机械效率
3
交流评估
④动滑轮重力、物重相同时，所测机械效率不同的可能原因：绳子与滑轮或滑轮与轴之间的_________不同。
⑤可以省略的工具是__________，省略后用下列公式计算，反而能够提高精度。
×100%
摩擦
刻度尺
4
课堂讲解
二、机械效率
测量滑轮组的机械效率
3
视频小结
4
课堂讲解
二、机械效率
探究影响斜面机械效率的因素
4
实验原理
W有
W总
G物h
Fs
＝
η＝　　　　　　　　　　
实验器材
弹簧测力计、刻度尺、长木板、木块
实验提示
要匀速拉动物体，拉力要与斜面平行。
4
课堂讲解
二、机械效率
探究影响斜面机械效率的因素
4
实验视频
4
课堂讲解
二、机械效率
探究影响斜面机械效率的因素
4
实验数据
实验次数 斜面倾斜程度 斜面材料 木块重力G/N 斜面高度h/m 有用功W有/J 拉力F/N 斜面长度s/m 总功W总/J 机械效率
1 较缓 木板 1 0.1 0.1 0.2 0.7 0.14 71.4%
2 较陡 木板 1 0.17 0.17 0.3 0.7 0.21 81%
3 陡 木板 1 0.24 0.24 0.4 0.7 0.24 85.7%
4 棉布 1 0.24 0.24 0.5 0.7 0.35 68.6%
5 毛巾 1 0.24 0.24 0.6 0.7 0.42 57.1%
4
课堂讲解
二、机械效率
探究影响斜面机械效率的因素
4
实验结论
斜面的机械效率与：
1. 斜面的粗糙程度有关：同一斜面，拉同一物体，斜面越粗糙，拉力越大，效率越低。
2. 斜面的倾斜程度有关：粗糙程度相同，拉同一物体，斜面越陡（倾角越大），拉力越大，效率越高。
4
课堂讲解
二、机械效率
探究影响斜面机械效率的因素
4
G物h
fs
Fs
=
+
斜面不光滑时
斜面光滑时
×100%
=
G物h＋fs
G物h
W有
W总
G物h
Fs
=
η =　　　　　　　　　　
η = 100%
G物h
Fs
=
G物h
s
F =　　　　　　　　　　
G物h相同时，斜面越陡，越费力。
4
课堂讲解
三、提高机械效率的方法
影响因素 分析 改进措施（提高效率）
影响滑轮组机械效率的因素和改进措施
被提升
物体的重力
动滑轮自身
的重力
滑轮组自身
部件的摩擦
同一个滑轮组，被提升物体的重力越大，做的有用功越多，机械效率越大
有用功不变时，减小提升动滑轮时做的额外功，可提高机械效率
机械自身部件的摩擦力越大，机械效率越低
在机械承受的范围内，尽可能增加被提升物体的重力
改进滑轮结构，
减轻滑轮自重
对机械进行保养，保持良 好的润滑，减小摩擦
4
课堂讲解
四、各类简单机械机械效率的计算
以滑轮组为例，下列物体被拉动方式是否相同？
W有
W总
动滑轮对物体拉力F物
所做的功
（从滑轮组直接对物体施加的力处入手）
绳子自由端拉力F绳对滑轮组所做的功
（从人施加的动力处入手）
F物
f
F物
F物 = f
F物=G物-F浮
F物 = G物
F绳
F绳s绳
F物s物
F绳
F绳
F物
4
课堂讲解
四、各类简单机械机械效率的计算
竖直提升物体滑轮组（不计绳重和摩擦）
1
滑轮组的机械效率与提升物体的高度、速度、绳子段数（绕绳方式）和省、费力情况均无关。
=
G物
nF
=
G物＋G动
G物
G物+G动
F =
n
W有
W总
G物h
Fs
=
η =　　　　　　　　　　
W有
F物s物
=
W总
F绳s绳
=
s
nh
=
G动
F
Fnh
=
（G物＋G动）h
=
G物h
=
Fs
=
G物
F物
4
课堂讲解
四、各类简单机械机械效率的计算
水平拉动物体滑轮组
2
W有
W总
fs物
Fs绳
=
η =　　　　　　　　　　
W有
F物s物
=
s绳
ns物
=
拉力F、物重G物、物体匀速移动与地面间的摩擦力f、物体移动距离s物，拉力移动距离s绳。
=
f
nF
F物 = f
F物
fs物
=
W总
F绳s绳
=
Fs绳
=
Fns物
=
f
G物
4
课堂讲解
四、各类简单机械机械效率的计算
杠杆的机械效率
3
W有=G物h
W总=Fs
W有
W总
G物h
Fs
=
η =　　　　　　　　　　
有用功：杠杆提升物体时，克服物体重力做的功。
总功：是指动力所做的功。
机械效率：有用功与总功之比。
G物
4
课堂讲解
四、各类简单机械机械效率的计算
杠杆的机械效率
3
额外功：克服杠杆本身重力和克服摩擦做的功。
若忽略摩擦，W额＝G杠杆h杆心。
W额=W总-W有
影响杠杆的机械效率的因素：
1、物重 ；2、杠杆自重；3、摩擦 （杠杆与支点处）；4、支点、力的作用点的位置（具体问题具体分析）
G物
W有
W总
Gh
Gh+G杠杆h杆心
=
η =　　　　　　　　　　
4
课堂讲解
四、各类简单机械机械效率的计算
随讲随练
4
1.如图所示，用40 N的拉力使物体匀速上升，不计绳重和摩擦，此时整个装置的机械效率是75%。求:
（1）物体的重力是多少？
（2）若物体的重力变为150N，绳的拉力又是多少？
（3）机械效率又是多少？
4
课堂讲解
四、各类简单机械机械效率的计算
随讲随练
4
（1）由图可知n=3，则 s绳＝nh物
G物1=nη1F拉=3×75%×40N=90N
（2）若不计绳重和摩擦，F=1/n（G物1+G动）则，
G动=nF拉1－ G物1=3 ×40N－90N=30N
当提升150N的重物时，则
F拉2=1/n(G物2+G动)=1/3（150N+30N）=60N
=150N／150N+30N=83.33％
解：
（3）
4
课堂讲解
四、各类简单机械机械效率的计算
随讲随练
4
2.如图所示，在水平路面上行驶的汽车通过滑轮组拉着重G=9×104N的货物A沿斜面向上匀速运动。货物A的速度为v=2m/s，经过t=10s，货物A竖直升高h=10m。已知汽车对绳的拉力F的功率P=120kW，不计绳、滑轮的质量和摩擦，求：
（1）t时间内汽车对绳的拉力所做的功；
（2）汽车对绳的拉力大小；
（3）斜面的机械效率。
4
课堂讲解
四、各类简单机械机械效率的计算
随讲随练
4
解：（1）t时间内汽车对绳的拉力所做的功：
W=Pt=1.2×105W×10s=1.2×106J；
（2）由图知，n=3，拉力端移动速度：v=3v物=3×2m/s=6m/s，
由P=Fv可得汽车对绳的拉力大小：
（3）不计绳、滑轮的质量和摩擦，滑轮组对重物做的功等于汽车对绳的拉力所做的功，即W总=1.2×106J：
斜面的机械效率：
5
课堂讲解
自我评价
1. 有没有机械效率为100%的机械 为什么 举例说明，通过什么途径可以提高机械效率。
【解析】没有。因为使用机械做功时，必然要克服机械受到的重力、摩擦等做额外功，即有用功一定小于总功，机械效率一定小于100%。
使用滑轮组提升重物时，尽量使用轻质的动滑轮和绳子，尽量减小滑轮和轴间的摩擦，增大重物的质量，这样可以减小额外功，增大有用功，提高机械效率。
5
课堂讲解
自我评价
2. 一台起重机将重3600N的货物提高4m，起重机做的有用功是多少 如果额外功是9600J，总功是多少？机械效率是多少？起重机所做的额外功是由哪些因素引起的？
【解析】W有=Gh=360N ×4m=14400J
W总=W有+ W额 = 14400J + 9600J =24000J；
起重机所做的额外功是由动滑轮、起重臂和钢丝绳所受的重力以及摩擦引起的。
= 60%
5
课堂讲解
自我评价
3. 在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的力是1.8N，斜面长1.2m、高0.3m。把重物直接提升h所做的功作为有用功，求这个斜面的机械效率。
【解析】
W有=Gh W总=FS
5
课堂讲解
自我评价
4. 用一个动滑轮在5s内将一重为200N的物体向上提起3m，拉力为150N，这个动滑轮的机械效率是多少？拉力的功率有多大？
【解析】
W有=Gh W总=FS
= = 66.7%
= = 180W
6
课堂总结
思维导图
7
归类练习
类型一：有用功、额外功和总功
如图甲所示，用水平拉力F1=20N拉着重为500N的物体在水平路面上匀速移动1m的距离， 如图乙所示，用水平拉力F2=12.5N拉着同一物体在同一路面上也匀速移动1m的距离，求图乙中使用动滑轮时的：
（1）有用功；
（2）总功；
（3）机械效率。
7
归类练习
类型一：有用功、额外功和总功
【解析】（1）由图甲：用水平拉力F1=20N拉着重为500N的物体在水平路面上匀速运动，可知物体在水平面上受到的摩擦力为
对滑轮组分析，可知绳子的股数为n=2，物体水平方向移动的距离为s=1m
故有用功为
（2）总功为
（3）根据机械效率公式可得滑轮组的机械效率为
答：（1）有用功为20J；（2）总功为25J；（3）机械效率为80%。
7
归类练习
类型二：功率和机械效率
关于功率、机械效率的说法正确的是（　　）。
A．功率大的机器做功一定多 B．额外功占总功比值小的机器机械效率高
C．做功多的机器机械效率一定高 D．功率大的机器做功时间一定短
7
归类练习
类型二：功率和机械效率
【解析】A．功率是指做功的快慢，功率大的机器做功并不一定多，故A错误；
B．根据机械效率公式
可知额外功占总功比值小的机器，有用功占比大，则其机械效率高，故B正确；
C．功率大的机械、做功多的机械，额外功不一定小，机械效率不一定高，故C错误；
D．功率大的机器说明做功快，但做功时间不一定短，故D错误。
故选B。
7
归类练习
类型三：机械效率的比较
甲乙两个滑轮组如图所示，其中的每一个滑轮都相同，用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度，不计滑轮组的摩擦，下列说法中错误的是（　　）。
A．若G1=G2，拉力做的有用功相同；
B．若G1=G2，拉力做的总功不相同；
C．若G1=G2，甲的机械效率大于乙的机械效率；
D．用甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变
7
归类练习
类型三：机械效率的比较
【解析】A．若G1=G2，将两个重力相同的物体提高相同的高度，据W=Gh知，拉力做的有用功相同，故A正确，不符合题意；
B．由图示知，不计滑轮组摩擦，甲滑轮组提起一个动滑轮，乙滑轮组提起两个动滑轮，甲所做的额外功比乙所做的额外功小，G1=G2时，所做的有用功相同，所以拉力所做的总功不相同，故B正确，不符合题意；
C．若G1=G2，则两个滑轮组所做的有用功相同，甲的额外功小于乙的额外功，甲的总功小于乙的总功，据η=W有/W总知，甲的机械效率大于乙的机械效率，故C正确，不符合题意；
D．用相同的滑轮组提起不同的重物，物重起重，机械效率越高，故D错误，符合题意。
故选D。
7
归类练习
类型四：滑轮组的机械效率
在建筑工地，用如图所示的滑轮组把建筑材料运送到高处。当电动机用1000N的力拉钢丝绳，使建筑材料在10s内匀速上升1m的过程中，额外功为300J，g取10N/kg。则下列说法中正确的是（　　）。
A．动滑轮重为300N；
B．电动机对钢丝绳做功的功率为100W；
C．滑轮组的机械效率为70%；
D．建筑材料的质量为270kg
7
归类练习
类型四：滑轮组的机械效率
【解析】A．由图知，n=3，额外功为300J，若忽略绳重和摩擦，动滑轮的重力
但题目中缺少条件“忽略绳重和摩擦”，则动滑轮的重力不等于300N，故A错误；
B．绳子自由端移动的距离s=3h=3×1m=3m
电动机对钢丝绳做功W总=Fs=1000N×3m=3000J
电动机对钢丝绳做功的功率为
C．滑轮组的机械效率为
D．建筑材料的重力
建筑材料的质量为
故D正确。
故选D。
7
归类练习
类型五：斜面的机械效率
如图所示，斜面长10m，高4m。用平行于斜面F=50N的拉力，将重100N的物体，从斜面的底端匀速拉到顶端。在此过程中，下列说法正确的是（　　）。
A．利用此装置既可以省力，也可以省功 B．物体受到的摩擦力为50N
C．对物体所做的有用功为500J D．该斜面的机械效率为80%
7
归类练习
类型五：斜面的机械效率
【解析】A．使用任何机械都不省功，所以利用此装置不能省功，故A错误；
BC．由题意知，将物体从斜面底端匀速拉到顶端所做的有用功
W有=Gh=100N×4m=400J
所做的总功W总=Fs=50N×10m=500J
额外功W额=W总-W有=500J-400J=100J
物体所受的摩擦力
故BC错误；
D．该斜面的机械效率
故D正确。
故选D。
7
归类练习
类型六：测量滑轮组的机械效率
在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，实验小组用如图所示的装置进行了实验，实验数据记录如表所示，第三次实验时的拉力如图所示。
7
归类练习
类型六：测量滑轮组的机械效率
（1）实验中应竖直向上___________拉动弹簧测力计使钩码上升；
（2）表格中编号①的数据应为___________；编号②的数据应为___________；
（3）比较实验数据可得出的实验结论是：使用同样的滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越___________；
（4）如果在第一次实验时，忽略绳重和摩擦，可以计算出动滑轮的重力为___________N；
（5）结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是___________。
A．增大绳重
B．减轻动滑轮重
C．加快物体提升的速度
7
归类练习
类型六：测量滑轮组的机械效率
【解析】（1）[1]实验中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计使钩码上升，此时系统处于平衡状态，测力计示数大小才等于拉力大小。
（2）[2]由图知，1N之间有10个小格，每个小格代表0.1N，弹簧测力计的分度值为0.1N，测力计的示数为2.2N，故拉力为2.2N。
[3]第2次实验的机械效率为
（3）[4]实验选用的同一滑轮组，动滑轮的重力不变，由表中实验数据分析可知，同一滑轮组提升的物体越重，即做的有用功越大，因为做的额外功不变，故滑轮组的机械效率越高。
（4）[5]根据表中数据，在第一次实验做的总功
做的有用功为
做的额外功为
7
归类练习
类型六：测量滑轮组的机械效率
【因忽略绳重和摩擦，故所做额外功是克服动滑轮重力所做的功，则动滑轮的重力为
（5）[6]A．增大绳重，增大了额外功，有用功与总功的比值变小，机械效率变小，故A不符合题意；
B．减轻动滑轮重，减小了额外功，有用功与总功的比值变大，机械效率大，故B符合题意；
C．滑轮组的机械效率为
可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关，再根据速度公式可知，机械效率与物体提升的速度无关，故C不符合题意。
故选B。
7
归类练习
类型七：增大或减小机械效率的方法
以下方法不能提高滑轮组的机械效率的是（ ）。
A.在滑轮的转动轴中加润滑油，以减小摩擦力
B.减小动滑轮的自重
C.尽量增大所提升物体的重力
D.尽量使物体移动的距离增大
7
归类练习
类型七：增大或减小机械效率的方法
【解析】机械效率为有用功与总功的比，增加有用功或减少额外功可以提高效率。
A. 在滑轮的转动轴中加润滑油，以减小摩擦力，可以减小克服摩擦力做的额外功，能提高机械效率；
B. 提升滑轮做的功为额外功，所以减小滑轮的自重，即减小了额外功，可以提高效率；
C. 使用同一滑轮组做功时，额外功是基本不变的，当尽量增大所提升物体的重力时，有用功增加，有用功占的比例增加，即机械效率会提高；
D. 根据 可知，距离在计算效率时会约去，即机械效率跟提升物体的高度无关，故D错误。
故D错误，符合题意。
第4课 机械效率

展开更多......

收起↑