机械效率
【学习目标】
1.熟记什么是有用功、额外功、总功。
2.能说出机械效率的概念和物理意义。
3.会运用相关公式进行简单的计算。
4.会自己设计实验测量机械效率。
【学习重难点】
重点:有用功、额外功、总功和机械效率的公式。
难点:机械效率的概念和物理意义和计算。
【学习过程】
一、预习展示
1.机械效率是 和 的比值,它可以用公式η= 表示,使用任何机械都不可避免地要做 功,因此,有用功总是 总功,机械效率总是 。
2.用桶从井里打水,提水做的功是 ,提桶做的功是 ;木桶掉进井里打捞时桶里带上些水,把桶提上来做的功是 ,把桶中的水提上来做的功是 。
3.测滑轮组机械效率的实验中,实验原理是 需要测的物理量有 、 、 、
实验器材除钩码、铁架台、细线还需要 、 影响滑轮组机械效率的因素有: 、 、 。提高滑轮组机械效率的方法有 、 、 。物体提升的高度、绳子的绕法是否影响机械效率?
二、思考探索
回忆:再探动滑轮
分析和讨论:
1.手拉绳所做的功和动滑轮拉钩码所做的功相等吗?
2.议一议,动滑轮的机械效率与哪些因素有关?如何才能提高动滑轮(或滑轮组)的机械效率?
3.其它的机械如何呢?
【达标检测】
1.小型建筑工地,常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料,其工作原理相当于如图所示的滑轮组。某次将总重G为4000N的砖块匀速吊运到高为10m的楼上,用时40s,卷扬机提供的拉力F为2500N。求在此过程中:
(1)有用功;
(2)拉力F的功和功率;
(3)滑轮组的机械效率。
2.(5分)体育活动中也包含很多物理知识。下表是杨威同学的一次体育测试成绩
请你根据表格中提供的信息进行下列有关计算:(g取10N/kg)
(1)杨威同学100m跑的平均速度是多大?
(2)在下图中,杨威同学的重量是500N,A点为此时的重心,请你根据图中数据求出支持力F的大小;
(3)杨威同学用4s把杠铃举起了2m,则他举起杠铃的功率是多少?
3.小华用20N的力把重为25N的物体沿着长为20cm、高为10cm的斜面,从斜面底端拉到顶端。则斜面的机械效率为 。
4.小华同学用100N的水平推力,推放在水平地面上重500N的物体,使其作匀速直线运动。若该物体在10s内移动5m,则在此过程中它的速度为 m/s,小华做的功是 J,功率是 W。
5.下列关于机械效率的说法正确的是( )
A.机械效率可以提高到100%
B.机械效率总小于1
C.功率大的机械,机械效率高
D.机械效率越高,有用功就越多
6.如图所示,在50N的水平拉力F作用下,重800N的物体沿水平地面做匀速直线运动,物体与地面间滑动摩擦力为120N。则滑轮组的机械效率为 _______;若物体的速度为0.2m/s,则1min内拉力做的功为___________ J
7.“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某同学用如下图所示的同一滑轮组分别做了三次实验,实验数据记录如下:
(1)在表中的空格处填上适当的数据;(机械效率用百分数表示,保留一位小数)
(2)在实验操作中应竖直向上 拉动弹簧测力计;
(3)从实验数据分析得出:使用同一滑轮组, 可以提高滑轮组的机械效率;
(4)滑轮组的机械效率可能还与其它因素有关,请你做出恰当的猜想:滑轮组的机械效率与 有关(写出一种影响因可)。
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