達(dá)州專版20xx中考物理第五單元機(jī)械與功能量第17課時(shí)機(jī)械效率復(fù)習(xí)課件(已修改)
2025-06-30 12:36 本頁(yè)面
【正文】 第五單元 機(jī)械與功 能量 [學(xué)生用書 P67] 第 17課時(shí) 機(jī)械效率 1 . 機(jī)械效率 定 義： 有用功跟總功的比值叫做機(jī)械效率。機(jī)械效率越高，有用功在總功中所占的比例 __ __ ____ 。 公 式： η ＝W 有用W 總 100% ＝W 有用W 有用＋ W 額外 100% 。 η 表示機(jī)械效率； W 有用表示有用功，是我們需要的，必須要做的功； W 額外 表示額外功，是我們不需要的，但又不得不 做的功，一般是克服機(jī)械自重和機(jī)械間摩擦所做的功； W 總 表示總功，它等于有用功加上額外功。 越大 注 意： ( 1) 機(jī)械效率通常被表示為一個(gè)百分?jǐn)?shù)，沒有單位，由于 W 總 ＞ W 有用 ，所以機(jī)械效率總是小于 1 。 (2 ) 機(jī)械效率和功率之間沒有直接關(guān)系，不能混淆。 2 ． 影響滑輪組機(jī)械效率的因素 ( 不計(jì)繩重和摩擦 ) (1 ) 同一個(gè)滑輪組，所載物重越大，機(jī)械效率越 ___ __ 。 (2 ) 載重相同，動(dòng)滑輪越重，機(jī)械效率越 __ _ _ 。 (3 ) 物體提升的高度、繩子的繞法 _____ _( 選填 “ 會(huì) ” 或 “ 不會(huì) ” )影響其機(jī)械效率。 高 低 不會(huì) (4 ) 機(jī)械效率與使用機(jī)械是省力還是費(fèi)力 __ __ ___( 選填 “ 有關(guān) ”或 “ 無(wú)關(guān) ” ) 。 3 ． 常見機(jī)械的機(jī)械效率 (1 ) 杠桿： W 有用 ＝ G h ， W 總 ＝ F s ， W 額外 ＝ W 總 － W 有用 ， η ＝G hF s 100% 。 (2 ) 滑輪組 ( 不計(jì)繩重、摩擦 ) ： ① 豎直方向勻速拉動(dòng)物體時(shí)： W 有用 ＝ G h ， W 額外 ＝ G 動(dòng) h ， 無(wú)關(guān) W 總 ＝ F s ＝ G h ＋ G 動(dòng) h ， η ＝G hF s 100% ＝Gn F 100% ＝GG ＋ G 動(dòng) 10 0%( n 為承擔(dān)物重的繩子段數(shù) ) 。 ② 水平方向勻速拉動(dòng)物體時(shí)： W 有用 ＝ fs 物 ( f 為物體與水平面間的摩擦力 ) ， W 總 ＝ F s 繩 ， s 繩 ＝ n s 物 ， η ＝W 有用W 總 100% ＝fs 物F s 繩 100% ＝fn F 100% 。 ③ 拉浸沒在水中的物體時(shí)： W 有用 ＝ ( G － F 浮 ) h ， W 總 ＝ F s ， η ＝W 有用W 總 100% ＝（ G － F 浮 ） hF s， 如果不計(jì)繩重和摩擦， 則 η ＝G － F 浮G － F 浮 ＋ G 動(dòng)。 (3 ) 斜面： W 有用 ＝ G h ， W 額外 ＝ fL ， W 總 ＝ FL ＝ G h ＋ fL ( f 為摩擦力 ) ， η ＝G hF L 100% ＝G hG h ＋ fL 100% 。 說(shuō) 明： 在相同條件下，斜面越陡，機(jī)械效率越高。 4 ． 提高機(jī)械效率的方法 有用功一定時(shí)，減小 _ _____ __( 減小機(jī)械自重及機(jī)械間的摩擦 ) ；額外功一定時(shí)，增大 _ __ ___ __( 增大物重 ) 。 額外功 有用功 [學(xué)生用書 P67] 類型之一 會(huì)計(jì)算滑輪組的機(jī)械效率 [ 20 16 南充 ] 某人站在水平高臺(tái)上用如圖所示的滑輪組提升重物，不計(jì)繩重和摩擦。第一次他勻速提升重物 G 1 ＝ 150 N 時(shí)，人豎直向上 拉繩的力為 F 1 ，人對(duì)高臺(tái)的壓強(qiáng)為 p 1 ；第二次他勻速提升另一重物 G 2 ＝270 N 時(shí)，人豎直向上拉繩的力為 F 2 ，人對(duì)高臺(tái)的壓強(qiáng)為 p 2 。兩次物體勻速上升的速度均為 0. 5m / s ，人的重力 G 人 ＝ 500 N ，且 p 1 ∶ p 2 ＝ 14 ∶ 15 。求： (1 ) 若人的雙腳與高臺(tái)的總接觸面積為 4 10－ 2m2，當(dāng)人站在高臺(tái)上沒有拉繩時(shí)，人對(duì)高臺(tái)的壓強(qiáng)。 (2 ) 第一次提升重物時(shí)，克服物體重力做功的功率。 (3 ) 第二次提升重物時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率。 解： (1 ) 當(dāng)人站在高臺(tái)上沒有拉繩時(shí)，對(duì)高臺(tái)的壓力： F 壓人 ＝ G 人 ＝ 500 N ， 人對(duì)高臺(tái)的壓強(qiáng)： p 人 ＝F 壓人S＝500 N4 10－ 2 m2 ＝ 5 104 Pa 。 (2 ) 第一次提升重物時(shí)，克服物體重力做功的功率： P ＝ G1v ＝ 150 N 0. 5 m /s ＝ 75 W 。 (3 ) 由圖可知， n ＝ 3 ，則繩子自由端的拉力： F ＝1n( G ＋ G 動(dòng) ) ＝13( G ＋ G 動(dòng) ) ， 人對(duì)高臺(tái)的壓力： F 壓 ＝ G 人 ＋ F ＝ G 人 ＋13( G ＋ G 動(dòng) ) ， 對(duì)高臺(tái)的壓強(qiáng)： p ＝F 壓S＝3 G 人 ＋ G ＋ G 動(dòng)3 S， 當(dāng)他勻速提升重物時(shí)， p1＝3 G 人 ＋ G1＋ G 動(dòng)3 S＝1 65 0 N ＋ G 動(dòng)3 S， p2＝3 G 人 ＋ G2＋ G 動(dòng)3 S＝1 77 0 N ＋ G 動(dòng)3 S， 則p1p2＝1 65 0 N ＋ G 動(dòng)1 77 0 N ＋ G 動(dòng)＝1415， 解得 G 動(dòng) ＝ 30 N ， 由 η ＝W 有用W 總 10 0% ＝G h（ G ＋ G 動(dòng) ） h 100% ＝GG ＋ G 動(dòng) 100%可得，第二次提升重物時(shí)滑輪組的機(jī)械效率： η ＝G2G2＋ G 動(dòng) 100% ＝270 N270 N ＋ 30 N 100% ＝ 90% 。 【點(diǎn)悟】 使用滑輪組時(shí)，動(dòng)力有時(shí)是克服重力做功，有時(shí)是克服摩擦力做功，同時(shí)繩子自由端 ( 動(dòng)力 )
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