1、第十一章 机械功与机械能,11.3 如何提高机械效率第一课时 机械效率的理解,课前预习,1. 在物理学中，把完成某项任务时需要的，有价值的功，叫做_；把部分既无利用价值而又不得不做的功，叫做_. 这两种功的总和叫_.2. _和_的比值叫机械效率，其表达式为_. 因为摩擦、机械自重不可避免，所以_功总是存在的，即_功一定小于_功，因此任何机械的机械效率总是小于1.,有用功,额外功,总功,有用功,总功,额外,有用,总,课堂演练,知识点1 有用功、额外功和总功,典例精练 【例1】如图11-3-1所示，工人通过动滑轮把50 kg 的水泥从地面缓缓提升到4 m高的楼顶，所用拉力为300 N ，此过程中机
2、械所做的有用功为_J，额外功为_J.（g取 10 N/kg）,2 000,400,模拟演练 1.用如图11-3-2所示的滑轮组将重90 N的货物匀速提升1 m的过程中，所用拉力F=50 N，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦. （1）求上述过程中的有用功W有用. （2）求上述过程中的总功W总. 答案：（1）90 J（2）100 J,课堂演练,知识点2 机械效率,典例精练 【例2】质量为0.5 kg的塑料桶装满水后总质量为10 kg，小明将其从地面匀速搬到高度为1 m的桌面上，在竖直向上搬水的过程中所做的总功是_J，有用功是_J，机械效率是_.（g=10 N/kg）,【例3】如图11-3-4所示，用甲
3、、乙两种装置匀速提升同一重物，若每个滑轮重相同，不计摩擦及绳重.则下列说法正确的是 ( ) A.甲较省力，机械效率较低 B.乙较省力，机械效率较低 C.甲较省力，机械效率较高 D.乙较省力，机械效率较高,100,95,95%,B,课堂演练,2.某建筑工地用图11-3-3所示的滑轮组提升重物，人对绳的拉力F为400 N，能将75 kg的物体以0.1 m/s的速度匀速提升，则拉力F的功率为_W，此时滑轮组的机械效率为_%.（不计绳重和摩擦）,120,62.5,3.如图11-3-5所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，绳重、摩擦忽略不计，在物体匀速上升的过程中 ( ) A.甲图省力，机械效率甲
4、图大 B.甲图省力，机械效率一样大 C.乙图省力，机械效率乙图大 D.乙图省力，机械效率一样大,D,模拟演练,课堂演练,知识点3 测算滑轮组的机械效率,典例精练 【例4】在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用如图11-3-6所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙3次实验，实验数据记录如下表：,（1）实验中要竖直向上_拉动弹簧测力计，使钩码升高. （2）表格中编号处数据应为_，编号处数据应为_.,匀速,2.4,83.3%,课堂演练,4.某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示，实验装置如图11-3-7所示.,模拟演练,（1）实验中应沿竖直方向_拉动弹簧测力计.
5、（2）通过表中数据可分析出第2次实验是用_（填“甲”或“乙”）图所示装置做的实验. （3）小组同学再用第2次实验中使用的装置做第3次实验，表中第3次实验中绳端移动距离s漏记，但仍然计算出第3次的机械效率=_（保留3位有效数字）.,匀速,乙,83.3%,课后作业,夯实基础,1.如图11-3-8所示，工人利用动滑轮吊起一袋沙的过程中，做了300 J的有用功，100 J的额外功，则该动滑轮的机械效率为 ( ) A.75 B.66.7 C.33.3 D.25,2.如图11-3-9所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G的物体，若拉力的大小为F，物体和地面之间的摩擦力大小为f，A点的拉力为FA，则下
6、列滑轮组的机械效率表达式正确的是 ( )A. B. C. D.,A,C,课后作业,3.用如图11-3-10所示的滑轮组在10 s内将300 N的重物匀速提升3 m，已知动滑轮重30 N，不计摩擦，则 ( ) A.利用滑轮组所做的有用功是450 J B.绳子自由端移动的速度是0.9 m/s C.拉力的功率是99 W D.滑轮组的机械效率是80%,4.用四只完全相同的滑轮组成如图11-3-11所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的物体匀速提升相同的高度.若用甲、乙表示甲、乙两滑轮组的机械效率，W甲、W乙表示拉力所做的功（不计绳重与摩擦），则( ) A.甲=乙，W甲=W乙 B.甲乙，W甲W乙 C.甲乙，W
7、甲W乙 D.甲乙，W甲W乙,C,A,课后作业,5. 用如图11-3-12所示的滑轮组，将重为16 N的物体以0.2 m/s的速度匀速提升，滑轮组的机械效率为80%，若不计绳重及摩擦，拉力F为_N，拉力的功率为_W，动滑轮的重力为_N.6. 如图11-3-13所示，沿斜面向上拉一个重为4.5 N的物体到斜面顶端，斜面长1.2 m，高0.3 m，拉力做功为2.16 J，则这个斜面的机械效率是_%，物体受到的摩擦力是_N.,10,4,4,62.5,0.675,课后作业,7.小李用如图11-3-14所示的滑轮组把90 kg的物体提升3 m，作用在绳子自由端的拉力是400 N，不考虑绳重及摩擦(g=10
8、 Nkg).,答案：(1)75%(2) 300 N,求: (1)滑轮组的机械效率. (2)动滑轮的重力.,课后作业,8.在“测滑轮组机械效率”的实验中（均不计绳重和摩擦），小明用同一滑轮组进行了两次实验，部分实验数据如下表所示：,能力提升,（1）据小明的实验数据在图11-3-15中用笔画线代替细绳组装滑轮组 （2）第一次实验中测得滑轮组的机械效率为_ （3）请将表格中空格处的数据补充完整 （4）若绕滑轮组的细绳能承受的最大拉力为10 N，则该滑轮组效率最高可达_,50%,90%,答图略,3,课后作业,9.如图11-3-16所示，小丽用三个均重10 N的滑轮组成的滑轮组以1 m/s匀速起吊重47
9、0 N的物体，物体上升5 m，不计绳的重力及一切摩擦.绳的拉力F_N；滑轮组的机械效率为_.,125,94%,10.在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化如图11-3-17所示.为了尽快疏通道路，交警只用了30 s的时间，指挥拖车在水平路面上将质量是1.5 t的故障车匀速拖离了现场.若故障车被拖离的速度是6 m/s，绳子自由端的拉力F是500 N，该装置的机械效率是80%.求：,（1）故障车在30 s内通过的路程. （2）拉力F在30 s内所做的功. （3）故障车在被拖离过程中受到的阻力.,课后作业,10. 解: （1）由v= 得故障车在30 s内通过的路程 s车=vt=6 m/s30 s=180 m.（2）由图可知，n=3， 绳子自由端移动的距离s绳=3s车=3180 m=540 m，拉力F在30 s内所做的功W=Fs绳=500 N540 m=2.7105 J.（3）由图知，滑轮组的机械效率= = = = ，所以故障车在被拖离过程中受到的阻力f=3F=3500 N80%=1 200 N.,
