沪粤版九上物理精优课件11章第3节如何提高机械效率第3课时习题课课件（27张PPT）

2020年秋粤沪版 九年级上册物理 精优课件
第 3节 如何提高机械效率
第3课时 习题课
学 习 目 标
1.构建功、功率、机械效率的知识网络；
2.理解功的两个必要因素及其计算公式；
3.理解功率概念和计算公式；
4.理解什么是机械效率，会用公式计算机械效率；
5.学会运用理论知识解决简单问题。?
　
功
功率
机械效率
定义
力作用有成效就说力做了功
单位时间内所做的功
有用功与总功的比值
物理
意义
表示力的作用成效
表示做功的快慢
表示机械做功的效率
公式
　????=????????
说明
　机械做功多，其功率不一定大，机械效率也不一定高，功、功率和机械效率没有必然联系
功
功率
机械效率
定义
力作用有成效就说力做了功
单位时间内所做的功
有用功与总功的比值
物理
意义
表示力的作用成效
表示做功的快慢
表示机械做功的效率
公式
说明
　机械做功多，其功率不一定大，机械效率也不一定高，功、功率和机械效率没有必然联系
功、功率和机械效率
知 识 结 构
题型一 功
例1 用大小相同的力????，作用在质量不同的物体上，使它们分别在同一水平面上沿力的方向移动相同的距离????（如图所示），????所做的功分别为????1和????2，则（　　）
A． B．????1=????2
C．????1=2????2 ??????????????D．????1=4????2
?
B
典例分析
1.小华把装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼的家里，他提鸡蛋的力做功最接近（　　）
A．9J B．30J C．90J D．300J
B
2.如图所示，斜面长2m、高1m，把一个质量为25kg的物体沿斜面从斜面底端匀速拉到顶端，需要克服重力做功_____J．若斜面是光滑的，则沿斜面向上的拉力????=?_____N．在“核桃钳、红酒开瓶器和家中升降晾衣架上的滑轮”三种工具中属于斜面的是___________ 。（g=10N/kg）
?
250
125
红酒开瓶器
跟踪训练
题型二 功率
例2 物体在水平地面上做直线运动，当物体运动的路程—时间图象如图甲时，受到的水平推力为????1；当物体运动的速度 —时间图象如图乙时，受到的水平推力为????2．两次推力的功率分别为????1、????2．则下列关系正确的是（　　）
?
B
????A．????1=????2?????????1＞????2
??B．?????1=????2?????????1＜????2
C．????1＞????2??????????1＞????2
D．????1＜????2?????????1＞????2
?
典例分析
3.参加初中毕业学业考试的王小鹏同学听到考试预备铃响了，考场还在四楼。他一口气从一楼跑到四楼考场，所用时间为30秒。他上楼过程克服自身重力做功的功率最接近（　　）
A．1.5W B．15W C．150W D．1500W
C
4.如图所示，用????=300N的拉力拉绳子1s，使小车匀速移动了0.2m，若不计滑轮组的摩擦，那么地面对小车的摩擦力为_____N，滑轮组对小车做功的功率为 _____W。
?
900
180
跟踪训练
题型三 机械效率
例3 如图所示，甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法，忽略绳重及一切阻力。用图甲绕法匀速提升重为900N的物体时，机械效率为90%．下列判断正确的是（　　）
B
A．拉力????1的大小为450N
B．用图乙绕法匀速提升400N重物时，机械效率为80%
C．分别用两种绕法匀速提升相同重物时，图乙绕法机械效率大
D．分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度，????2做功少
?
典例分析
5.用一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组甲和乙，分别匀速提升同一重物时，滑轮组甲和乙的机械效率分别为80%和75%，不计绳重和摩擦，滑轮组甲和乙中的动滑轮重力之比为（　　）
A．4：3 B．3：4 C．5：4 D．4：5
B
跟踪训练
6.在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化为如图所示的滑轮组。为了尽快疏通道路，交警指挥拖车只用了30s时间，将水平路面上质量是1.5t的故障车匀速拖离了现场。若故障车被拖离的速度是5m/s，绳子自由端的拉力????是500N，地面对故障车的摩擦力为车重的0.08倍。求：
（1）拉力????在30s内所做的功；
（2）整个装置的机械效率。
?
跟踪训练
解：（1）故障车在30s内通过的路程：
????车=????车????=5m/s×30s=150m
由图知，????=3，拉力端移动距离：????=3????车=3×150m=450m，
拉力????在30s内所做的功：????总=????????=500N×450m=2.25×105J
?
（2）地面对故障车的摩擦力：
????=0.08????=0.08????????=0.08×1500kg×10N/kg=1200N；
滑轮组克服故障车摩擦力做的有用功：
????有用=????????车=1200N×150m=1.8×105J，
整个装置的机械效率：????=????有用????总=1.8×105?J2.25×105?J×100%=80%
?
跟踪训练
题型四 测机械效率
例4 小明在做测量滑轮组的机械效率的实验中，用同一滑轮组进行了3次实验，如图所示，实验数据记录如表。
88.9%
（1）第2次实验中滑轮组的机械效率为_____（保留一位小数）。
（2）如图丙所示，第3次实验中弹簧测力计的示数为_____ N。
（3）分析表格中的数据得出结论：同一滑轮组，______________ ______________________。
（4）在第2次实验时，如果拉力方向与竖直方向有一定夹角，那么所测得的滑轮组的机械效率将会____（填“变大”“变小”
或“不变”）。
2.2
变小
提升物体的重力
越大，机械效率越高
典例分析
7.在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素“时，同学们提出了下列猜想
（1）滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重力有关；
（2）滑轮组机械效率高低可能与被提升的物重有关；
（3）滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关；
（4）滑轮组机械效率高低可能与承重绳子股数有关。
小明同学设计了如图所示的两个滑轮组，进行对比实验来验证提出的猜想，则该实验验证的猜想是（　　）
A．（1） B．（2） C．（3） D．（4）
B
跟踪训练
8.如图是小明“探究斜面的机械效率”的实验装置，他在实验时用弹簧测力计拉着重为6N的木块分别沿倾斜程度不同的同一斜面匀速向上运动，实验数据记录如下表。
跟踪训练
（1）比较数据中的物重和______可知借助斜面是否省力，根据数据中物体上升高度和斜面长可知斜面是否费距离。在第2次实验中拉力所做的额外功是______J．机械效率是______。
（2）小明完成两次实验后，得出的结论是：光滑程度一样的斜面，其倾斜程度越大，机械效率越高。他的结论______ （选填“可靠”或“不可靠”），理由是________________
____________________。
（3）斜面在生产、生活中随处可见。在盘山公路、镊子、老虎钳、普通钢钉、汽车方向盘中，应用了斜面的是 ______ _。
拉力
0.3
80%
不可靠
实验次数太少，
结论不具有普遍性
盘山公路
跟踪训练
D
当 堂 检 测
1.下列说法中正确的是（　　）
A．省力的机械，也可以省距离
B．做功时间越长，功率一定会越小
C．机械做功越快，机械效率一定越高
D．省力的机械，机械效率不一定越高
D
当 堂 检 测
2.体重为50kg的小华在跳绳测试中，1min跳180次，每次腾空的最大高度平均为6cm，则她在跳绳过程中，克服重力做功的平均功率是（????取10N/kg）（　　）
A．5.4kW B．9kW C．750W D．90W
?
D
当 堂 检 测
3.工人用如图所示的机械将物体匀速提升到某一高度，若物体的重力与滑轮的重力之比????物：????滑轮=9：1，忽略绳重与摩擦的影响，则机械效率为（　　）
A．10% B．45% C．80% D．90%
?
A
当 堂 检 测
4.如图所示的吊车有大小两个吊钩，在确保安全的前提下，下列关于吊车机械效率说法正确的是（　　）
A．吊起相同货物，使用小吊钩机械效率高
B．吊起相同货物，上升速度快机械效率高
C．每次吊起的货物越少，机械效率越高
D．货物升高的高度越高，机械效率越高
C
当 堂 检 测
5.如图所示，工人用160N的拉力????将重为300N的木箱在10s内匀速拉到长3m、高1m的斜面顶端。下列说法正确的是（　　）
A．拉力????做功的功率是16W
B．克服木箱重力做的功是900J
C．斜面的机械效率是62.5%
D．若只改变斜面的倾斜角度，斜面的机械效率不变
?
当 堂 检 测
6.探究小组为探究影响滑轮组的机械效率的因素，实验装置如图所示，数据如表所示。
（1）请把表格中三个未完成的空补充完整。
0.6
1.02
59%
增大
当 堂 检 测
（2）甲同学根据表格数据可以得出钩码重力逐渐增大，滑轮组机械效率______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。请你解释出现这种现象的原因_____________________________________________
________________________________。
（3）乙同学进一步研究，测出动滑轮的质量为100g，根据表格中的数据得出：总功总是大于有用功与克服动滑轮重力的功之和，即：????总＞????有+????轮，他猜测还有_________________因素影响机械效率。（答一种因素即可）
?
动滑轮重力不变，随着钩码重力增大，有用功在
总功中所占的比例增大，机械效率变大
绳重、各种摩擦
当 堂 检 测
（4）丙同学计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值△????=????总?????有?????轮，通过比较第1、2和____组的数据，发现重物的重力越大，差值△????_______（选填“越大”、“越小”或“不变”），请你利用所学知识对此作出解释_______________________
___________。
?
4
越大
所挂钩码增多，摩擦力增大，
额外功增多
当 堂 检 测
7.如图所示，在水平路面上行驶的汽车通过滑轮组拉着重????=9×104N的货物????沿斜面向上匀速运动。货物????的速度为????=2m/s，经过????=10s，货物????竖直升高h=10m。已知汽车对绳的拉力????的功率????=120kW，不计绳、滑轮的质量和摩擦，求：
（1）????时间内汽车对绳的拉力所做的功；
（2）汽车对绳的拉力大小；
（3）斜面的机械效率。
?
当 堂 检 测
解：（1）由????=????????可得????时间内汽车对绳的拉力所做的功：
????=????????=1.2×105W×10s=1.2×106J；
?
（2）10s内货物移动的距离：????物=????????=2m/s×10s=20m，由图知，????=3，拉力端移动距离：????=????????物=3×20m=60m，由????=????????可得汽车对绳的拉力大小：????=????????=1.2×106?J60m=20000N
?
（3）不计绳、滑轮的质量和摩擦，滑轮组对货物的拉力：
????拉=????????=3×20000N=60000N，
斜面的机械效率： ????=????有用????总=????????????拉????物=9×104?N×10m60000N×20m×100%=75%
?
谢谢
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