1、简单机械和功 第 1 页 共 6 页第五节：机械效率【目标】（1）通过“再探动滑轮” ，知道有用功、总功、额外功及它们之间的关系。（2）知道机械效率的概念、公式，会计算某种简单机械的机械效率。（3）认识机械效率的物理意义，知道机械效率总小于 1。（4）能设计实验，测定某种简单机械的机械效率，知道提高机械效率的主要方法。【重点】（1）知道有用功、总功、额外功及它们之间的关系，会计算某种简单机械的机械效率。（2）会测量滑轮组机械效率，知道提高滑轮组机械效率的方法。【难点】正确判断有用功、总功，理解机械效率的物理意义。【课时安排】5 课时第一课时【要点 1】 再探动滑轮猜想 在使用动滑轮提升重物的过
2、程中，若不计滑轮重、绳重及摩擦，人对绳子做的功 （等于/大于 /小于）动滑轮对重物做的功；设想一下：如果动滑轮很重，绳与滑轮间的摩擦较大，则动力对绳子做的功应 （等于/大于/小于）动滑轮提升重物所做的功。活动 再探动滑轮实验次数物重G/N拉力F/N物体上升的高度 h/m手移动的距离 s/m手拉绳做的功 Fs/J动滑轮拉物体做的功 Gh/J123讨论 （1）手拉绳做的功与动滑轮拉物体做的功相等吗？哪一个做的功多一些？（2）你认为产生这一现象的原因是什么？总结辨析 （1）用水桶从井中提水时，所做的功中哪些是有用功？哪些是额外功？（2）桶掉到井里，捞桶时桶里带了些水，所做的功中哪些是有用功？哪些是额
3、外功？【要点 2】 什么是机械效率1有用功 W 有用 ： 用滑轮组提升重物时：W 有用 2额外功 W 额外 ： 3总功 W 总 ： 用滑轮组提升重物时：W 总 4总功、有用功、额外功之间的关系： 简单机械和功 第 2 页 共 6 页总结应用 计算用图示三种方法将砂子运上三楼时所做的有用功、额外功、总功和机械效率。例 1下列有关机械效率的概念的叙述中，正确的是（ ）A做功越多的机械，机械效率一定越高 B做功快的机械，机械效率一定高C省力多的机械，机械效率一定高 D机械效率越大，有用功占总功的比值越大例 2下列说法正确的是（ ）A效率高的机械，功率一定大 B做功时间长的机械，功率一定大C所有机械的
4、机械效率都小于 l D功率大的机械做功-一定多例 3下列说法中正确的是（ ）A机械效率越高，做的有用功越多 B机械效率越低，做的额外功越多C机械效率越高，做的总功越少 D机械效率越低，额外功占的比例越大例 4值日时，小明将一桶水从一楼提到二楼。此过程中，关于做功的说法正确的是（ ）A对桶做的功是有用功 B对水做的功是有用功C对水做的功是额外功 D克服自身重力做的功是总功例 5如图是某工人用滑轮组提升重物，工人用 360N 拉力将重为 600N 的重物匀速提升 10m，需要时间 50s。求：（ 1）有用功；（2）总功；（3）额外功；（4）机械效率；（5）工人做功的功率。例6 某工人用动滑轮在20
5、s内将 3000N的物体匀速提高4m，已知动滑轮的机械效率是80。求：（1）该工人所做的总功是多少?（2）他所用拉力是多1 叫做机械效率。2公式：3因为 W 有用 W 总 ，所以 14某机械的机械效率为 60%，表示 （1） 人直接提着砂桶上楼，需要做的有用功是 J，额外功是 J，总功是 J 机械效率是 。（2） 用动滑轮把砂桶提上楼，需要做的有用功是 J，额外功是 J，总功是 J，机械效率是 。（3） 若将砂桶改用口袋，需要做的有用功是J，额外功是 J，总功是J，机械效率是 。简单机械和功 第 3 页 共 6 页少？（3）他所用动滑轮重力是多少？（4）他做功的功率是多少瓦? 简单机械和功 第
6、 4 页 共 6 页第二课时【复习与思考】 如图，动滑轮重 20N，物体重 80N，不计绳重和摩擦：（1）请你在图中画出一种绕绳方法。（2）根据你的绕绳方法，用滑轮组将物体匀速提升 1m 时，求作用在绳子上的拉力、有用功和滑轮组的机械效率。【要点 3】 探究影响滑轮组机械效率的因素原理 方案 需要测量的物理量有： 、。器材 铁架台、滑轮组、钩码、 、 。注意 实验时应 、 拉动弹簧测力计。讨论 测量时，若突然用力拉动，则测得的机械效率将 ；若在弹簧测力计静止时读数，则测得的机械效率将 ；若弹簧测力计没有竖直向上拉，则测得的机械效率将 。分析 （1）同一动滑轮，提升重物至同样高度，物重增加，做的
7、有用功 ，额外功，总功 ，机械效率 ；（2）提升同一重物至同样高度，动滑轮越重，或使用的动滑轮越多，做的有用功，额外功 ，总功 ，机械效率 。总结质疑 如果没有刻度尺，如何测出滑轮组的机械效率？ 1提高滑轮组机械效率的方法：（1） 提升物体的重力；（2） 动滑轮自身的重力；（3） 绳重及绳与滑轮之间的摩擦。2滑轮组的机械效率与提升的速度 ，与提升的高度 ，与滑轮组绕绳方式 。简单机械和功 第 5 页 共 6 页例 1如图所示，某同学用重为 10N 的动滑轮匀速提升重为 50N 的物体。不计摩擦，则该同学所用拉力 F 的可能值是（ ）A20N B25N C30N D35N例 2在不计摩擦和绳子质
8、量的情况下，分别使用定滑轮、动滑轮、滑轮组（两个定滑轮和两个动滑轮）匀速提升同一物体到同一高度处，其机械效率分别为 定 、 动 、 组 ，则下列选项正确的是（ ）A 组 动 定 B 定 动 组 C 动 定 组 D 定 组 动例 3用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重 150N 的物体匀速提升 1m，不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效率为 60则下列选项错误的是（ ）A拉力大小一定是 125N B有用功一定是 150JC总功一定是 250J D动滑轮重一定是 100N例 4用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的重物匀速提升相同的高度。若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（
9、）A绳子受的拉力 F1 和 F2 大小相等，滑轮组的机械效率相同B绳子受的拉力 F1 和 F2 大小不相等，滑轮组的机械效率不同C绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功相等D绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功不相等例 5用如图所示的甲、乙两种方式匀速提升重为 100N 的物体，已知滑轮重 20N、绳重和摩擦力不计。则（ ）A手的拉力：F 甲 =F 乙 ；机械效率： 甲 = 乙B手的拉力：F 甲 F 乙 ；机械效率： 甲 乙C手的拉力：F 甲 F 乙 ；机械效率： 甲 乙D手的拉力：F 甲 F 乙 ；机械效率： 甲 乙例 6某实验小组在“测滑轮组机械效率 ”的实验中得到的
10、数据如下表所示，第 1、2、3 次实验装置分别如图甲、乙、丙所示。 （1）比较第 1 次实验和第 2 次实验，可得结论：使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越 。（2）第 3 次实验中所做的有用功是 J，机械效率是_。（3）第 3 次实验中动滑轮个数比第 2 次实验多，对动滑轮所做的额外功 ，因而，由第 2、3 次实验可知：滑轮组的机械效率与动滑轮自重大小 。（4）综合上述结论，提高机械效率的方法有 有用功， 额外功。例 7某同学在“测滑轮组机械效率 ”的实验中，用图甲所示的装置匀速提起重物，并做了如下实验记录：简单机械和功 第 6 页 共 6 页（1）对该同学实验记录进行有关分析后发现他的实验结果违背物理规律，其表现在于： 。（2）图乙是测力计的放大图。结合图甲你会发现导致实验结果违背物理规律的原因是 。（3）纠正错误后，可计算该滑轮组的机械效率为 钩码重G（N）钩码上升高度h（m）测力计拉力F（N）测力计移动距离 s（m）2 0.1 0.4 0.3
