机械效率
学习目标:1 、知道什么是有用功、额外功和总功。
2 、知道什么叫机械效率,知道计算公式,知道机械效率点小于 1。
3 、知道提高机械效率的意义和主要方法。
学习重点和难点: 理解机构效率;探究斜面的机械效率
学习过程:
A、预习展示
1.功的原理是: 。
2.把 的功叫做有用功;人们不需要但又不得不做的功叫做
; 叫总功。
3.机械效率是 。用公式表示为: 。
4.思考:我们可用哪些方法来提高机械效率?
①
②
C、当堂巩固习题
第一部分:基础题
1、沿着 5m 长的斜面把重 200N 的物体推到 2m 高处,推力是 120N,则总功
是 ,有用功是 ,额外功是 ,该斜面的机械效率是 。
2、小华用动滑轮在 10s 内将重 400N 的货物匀速提高 2m,所用拉力为 250N,则在
该过程中小华所做总功为 ,有用功为 ,机械效率为 ,小华做功
的功率为 ,若不计绳重及摩擦,该动滑轮的重力为 。
3、测量动滑轮机械效率,需要测量的物理量是 、 、 、 然
后根据公式 计算出机械效率。
第二部分:提升题
4、如图 14-18 所示的动滑轮把重为 100N 的物体匀速提升 1m。若不计轮重和摩擦,
拉力 F 为 N;若不计摩擦,轮重为 50N,则拉力 F′为 N,滑轮的机
械效率为 。
5、一个工人用图 14-3 所示滑轮组提起 2000N 的货物,滑轮组的效率为 80%,当绳子自由端被拉下
4m 时,这个工人做功 J,所用拉力为 N。
6、一个工人用如图 14-27 所示的滑轮组提起 2000N 的货物,所用的拉力是 800N,
绳子自由端被拉下 4m,下列说法中正确的是 ( )
A.总功是 3200J,机械效率是 40%
B.有用功是 8000J,机械效率是 40%
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% 图 14-27
G
F
图 14-28
G
F
7、用 100N 的拉力沿长 5m、高 1m 的斜面将 300N 的重物匀速拉到斜面顶端,求:
(1)斜面的机械效率;(2)物体与斜面间摩擦力多大?
8、 某人用如图 14-28 所示的滑轮组(不计摩擦力)提升某一重物,所用拉力 F 为
200N,若滑轮组的机械效率为 80%。求(1)被提升的物重?(2)动滑轮重?
第三部分:培优题
9、某工地用图 14-30 所示的滑轮组匀速提升质量为 500kg 的物体,在重物上升 0.8m
的过程中,拉力 F 的功率为 2500W,此时滑轮组的机械效率为 80%,求:
(1)滑轮组做的有用功(g 取 10N/kg)。
(2)重物上升的速度。
计算巩固 姓名:
1、张明同学用如图所示的滑轮组做“测滑轮组的机械效率”的实验时,拉线的绕法如图
所示。每个钩码重均为 0.5N,将钩码匀速向上提升 20cm,弹簧测力计移动的距离为 60cm,
弹簧测力计的示数为 1N,问:⑴在实验过程中,对钩码做的有用功是多少?
⑵滑轮组的机械效率是多少? ⑶为什么总功总是大于有用功?
2、如图,已知动滑轮重为 225N,重物 G 的重力为 1275N,绳索重及摩擦均不计。则:
①人在匀速提起重物时所用的拉力为多大? ②重物被匀速提起 1m 的过
程中,人所做的总功为多少? ③此时,该滑轮组的机械效率为多大?
图 14-30
3、福州鼓山大桥的建设创造了多项全国之最,其中全桥分为 53 段钢箱梁分段施工,每
一段钢箱梁的质量高达 1.3×105kg,其底面积约为 260m2,采用号称“东南第一吊”的“天
车”从江面起吊到桥墩上进行拼装。问:(1)一段钢箱梁受到的重力是多少?(g 取 10N
/kg) (2)一段钢箱梁放在水平地面时,其对地面的压强约为多少? (3)若“天
车”将一段钢箱梁从江面起吊到桥墩,匀速竖直提升了 30m ,拉
力做的功是多少?
4、(6 分)电动自行车轻便、实用、无污染,很受人们喜爱.若某人骑电动自行车在一段
平直的公路上匀速行驶了 150m,用时 30s,电动自行车的牵引力为 20N,在此过程中:(1)
电动自行车速度的大小;(2) 牵引力所做的功;(3) 牵引力做功的功率.
5、张刚同学用杠杆提起重 200N 的重物,当将杠杆一端压下 1m 时重物被举高 20cm,不计
杠杆自身重力及摩擦等因素,他做的功是多少?压下杠杆的力多大?若实际过程中,人
压杠杆一端的力是 50N,则杠杆使用过程中的机械效率是多少?
6、上海自主研发了一种氢燃料汽车,它使用氢气代替汽油。在一次测试中,汽车在水平
路面受到 2400N 的水平牵引力,5min 内匀速直线行驶了 9000m。
(1)汽车受到水平方向的阻力是多少? (2)汽车牵引力所做的功和功率是多少?
7、如图所示,拉力F=80N,物体重G=120N,若绳子自由端匀速拉动的距离s=4m,物体被
提高的距离h=2m,求:(1)拉力所做的有用功;(2)拉力所做的总功W总;
(3)该滑轮组的机械效率η。
F
G
8、5 月 12 日,四川汶川发生 8 级大地震,震后立即开展了紧急救援。在救援过程中,常
看到救援工作者使用的这种起重机械,利用这种机械吊起坍塌的混
凝土结构的吊板。如所示是这种起重机吊臂上的滑轮组,它在 50s
内将重为 2.4×104N 的吊板匀速提高 10m。已知拉力 F 为 104N。则
这个过程中:(1)拉力 F 做了多少功?拉力 F 的功率多大?
(2)滑轮组的机械效率多大?
9、某泵房每天需要将 1000m3 的水送到 18m 高的蓄水池里,若由一台机械效率是 70%的离
心式水泵每天工作 5 h 来完成,问这台水泵的功率至少是多少 KW?(取 g=10N/kg)
10、用离心泵抽水浇地,地与水面间高度差为 10m,要求每分钟抽水量为 6m3,若离心泵
的机械效率为 80%,求这台水泵的功率至少是多少?(g 取 10N/Kg)
11、如图所示,重物 A 是体积为 10dm3,密度为 7.9 ×103 kg/m3 的实心金属块,将它完
全浸没在水中,始终未提出水面。若不计摩擦和动滑轮重,要保持平衡,求:(1)作用
于绳端的拉力 F 是多少? (2)若缓慢将重物 A 提升 2m,拉力做的功是多少?
(3)若实际所用拉力为 400N,此时该滑轮的效率是多少?(g=10N/kg)