課時20 機械效率 【復(fù)習(xí)目標(biāo)】1. 通過探究動滑輪，知道有用功、總功、額外功及它們之間的關(guān)系。2. 理解機械效率的概念，知道機械效率的計算公式，會計算簡單機械的機械效率。3. 能設(shè)計實驗，測定某種簡單機械的機械效率。4. 知道提高機械效率的實際意義和方法?！緩?fù)習(xí)重點】理解機械效率的概念，會設(shè)計，會計算簡單機械的機械效率。一、 認真看書復(fù)習(xí)，然后獨立完成下列填空。1.利用簡單機械時，對人們有用的功叫 ；豎直提升物體時，有用功的表達式為 。在水平地面上移動物體時，有用功的表達式為 。2. 叫做總功. 表達式為 。3. 對人們沒有用，但又不得不做的功叫 。4.有用功、額外功和總功的關(guān)系： 。5.在物理學(xué)中， 叫做機械效率，用公式表示為 。 若只知道F、G、n,則機械效率的表達式為 ；若只知道G0（動滑輪重）、G、n,則機械效率的表達式為 （不計繩重及摩擦）。8. 測定豎直方向提升物體的滑輪組的機械效率時，需要的測量工具有： ，機械效率的表達式是 。 影響滑輪組機械效率的主要因素 。二、典型例題例1（2020·達州）如圖20-1所示用滑輪組將重600N的物體在10秒內(nèi)勻速提升了5 m，如拉力為400N，則下列各計算結(jié)果正確的是 （ ）A拉力所做的功為6000J B.機械所做的有用功為3000JC拉力的功率為600w D.該滑輪組的機械效率為80%。例2 (2020·廣州)用圖20-2甲、乙兩種方式勻速提升重為100N的物體，已知滑輪重20N、繩重和摩擦力不計。則（ ）A手的拉力：F甲=F乙；機械效率：甲=乙 B手的拉力：F甲F乙；機械效率：甲乙C手的拉力：F甲F乙；機械效率：甲乙D手的拉力：F甲F乙；機械效率：甲乙圖20-3圖20-1甲乙圖20-2例3（2020眉山）小雪用三個相同的滑輪組成如圖20-3所示的滑輪組，將重為120N的物體勻速提高了4m，若機械效率為80%，不計繩重及摩擦，則每個滑輪重為 N圖20-5圖20-6圖20-4例4（2020·淮安）如圖20-4所示，在測定杠桿機械效率的實驗中，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使掛在杠桿OB下面的物塊緩慢上升至虛線位置，測力計的示數(shù)F為 N，測力計上升的高度s為0.2m物塊重G為1.5N，物塊上升的高度h為0.3m，則杠桿的機械效率為%，使用該杠桿做額外功的一個原因是 。例5（2020·福州）如圖20-5所示，在“測滑輪組機械效率”實驗中，物體重為5.4N。（1）實驗時要豎直向上且 拉動彈簧測力計。若物體上升高度為10cm，此時彈簧測力計的示數(shù)如圖中所示，是 N，則滑輪組的機械效率是 。（2）若僅增加物體的重，該滑輪組的機械效率將 （選填“增大”、“減小”或“不變”）。（不計摩擦）例6（2020重慶）用如圖20-6所示滑輪組勻速提升重為200N的物體，人對繩的拉力為125N，不計繩重和摩擦，滑輪組的機械效率為？如果人的體重為600N，拉動過程中繩始終未斷裂，他用此滑輪組能提升的最大物重為？此時滑輪組的機械效率為？例7 如圖20-7所示為傾角30的固定斜面，方明同學(xué)用平行于斜面500N的推力將質(zhì)量為70kg的物體在5s時間內(nèi)勻速推高1m。（g取10N/kg）求：圖20-7（1）推力做的總功和推力的功率。（2）斜面的機械效率。（3）斜面對物體的摩擦力。課時20 機械效率 課后鞏固一、知識梳理二、課后鞏固1. （2020·淮安）用一個動滑輪勻速提升質(zhì)量為20kg的物體，所用豎直向上的拉力為125N。物體上升2m的過程中，拉力所做的有用功為 _ J，總功為 _ J，動滑輪的機械效率為 _ 。（g取10N/kg）圖20-1圖20-2圖20-32. （2020·杭州）如圖20-1所示，小王用兩個相同的滑輪組（摩擦不計），分別將重力不同的兩個物體勻速提高到相同高度，其中Gl > G2，則所用的拉力F1 F2（選填“”、“”或“=”），其機械教率1 2填“”、“”或“=）3. （2020·南寧）利用圖20-2所示的斜面提升物體可以_(選填“省力”或“費力”）。用平行于斜面的拉力，將重為5N的物體從斜面底端拉上斜面，物體移動的距離為1m，上升的高度為0.2m。已知斜面的機械效率為50，則拉力大小為 N.若該斜面越陡，其機械效率_（選填“高”或“低”）。4. （2020·襄陽）某同學(xué)利用兩個滑輪組裝了一個滑輪組，將重為300N的物體從一樓勻速提升到三樓，所用的拉力為120N，則該滑輪組的機械效率為 。5. （2020·福建）小明用同一滑輪組分別將甲、乙兩組鉤碼提升相同的高度，如圖20-3所示。他兩次提升鉤碼所用的拉力分別為F甲和F乙，則F甲_F乙；所做的有用功分別為W甲和W乙，機械效率分別為甲和乙，則W甲_W乙，甲_乙。(均選填“>”、“=”或“<”)6. （2020·莆田）山區(qū)的公路多修成環(huán)繞山坡的盤山公路，這樣車輛向上行駛時可以（ ）A、提高功率 B、提高機械效率 C、減小所必需的牽引力 D、減小所做的功7. （2020·寧夏）如圖20-4所示，拉力F=125，在10s內(nèi)將重物勻速提升2m，滑輪組的機械效率是80%。則下列說法正確的是 （ ）A. 繩子自由端移動距離為6m B.物體重是375C. 拉力F做的功是250 D. 拉力F的功率為25W 圖20-5圖20-48. (2020.衡陽)某物理興趣小組利用圖20-5所示的裝置來研究斜面的機械效率，實驗的主要步驟如下：將木板傾斜放置且固定，用刻度尺量出斜面的長S，斜面的高h，用彈簧測力計測出重物重G。將重物放在斜面上，用彈簧測力計拉著重物從斜面底端勻速拉到最高點，此過程中彈簧測力計的示數(shù)保持為F且不變?；卮鹨韵聠栴}：(1)此斜面機械效率的表達式為=_(用上述中的物理量符號表示)(2)本實驗中，若保持斜面的高度和傾斜程度一定，則影響該斜面機械效率的因素中，你認為有：_(寫出一條即可)。(3)若使用同一斜面，將所拉重物的質(zhì)量增大，則斜面的機械效率會_(填“變高”、“變低”或“不變”)。9. （2020·宿遷）某學(xué)習(xí)小組使用幾個相同的滑輪分別進行機械效率的測定，如圖20-6所示他們將測得鉤碼重G、拉力F、鉤碼上升的髙度h、測力計移動的距離S，并將計算出的有用功W有用、總功W總和機械效率數(shù)據(jù)一并記人下表：圖20-6(1)表格中數(shù)據(jù) ;(2)比較實驗1、2，第2次的機械效率較低，主要原因是 ;(3)比較實驗2、3，影響這兩次實驗機械效率不同的主要因素是 ,使用滑輪組的優(yōu)點是 。10. （2020·呼和浩特）質(zhì)量為8t的某載重汽車，額定功率為240kw，車上裝有12t的砂石汽車先以36km/h的速度，220kw的功率，在平直的路面上勻速行駛了5min，然后又以額定功率用了2min的時間，把砂石從山坡腳下送到了60m高的坡頂施工場地求：（1）汽車在平直路面上勻速行駛的過程中，發(fā)動機所做的功和汽車受到的阻力（2）汽車從坡底向坡頂運送砂石的機械效率11. （2012天津）如圖20-7所示，工人利用滑輪組將沙子從地面提升到距地面6m高的三樓，沙子的質(zhì)量為50kg，裝沙子的桶的質(zhì)量8kg，動滑輪的質(zhì)量為2kg，工人勻速拉繩子的力為300N（忽略摩擦和繩重，g取10N/kg）圖20-7求： （1）工人做的總功； （2）此滑輪組的機械效率F甲G圖20-812. （2020·成都）為了將放置在水平地面上、重G=100 N的重物提升到高處。小明同學(xué)設(shè)計了圖20-8（甲）所示的滑輪組裝置。當(dāng)小明用圖（乙）所示隨時間變化的豎直向下拉力F拉繩時，重物的速度和上升的高度h隨時間t變化的關(guān)系圖像分別如圖（丙）和（丁）所示。若重物與地面的接觸面積S=5×10-2 m2，不計摩擦，繩對滑輪的拉力方向均可看成在豎直方向。求：（1）在23s內(nèi)，拉力F的功率P及滑輪組的機械效率。（2）在12s內(nèi)，拉力F做的功W。（3）在01s內(nèi)，重物對地面的壓強p。t/s1302F/N乙1050302040t/s1302/（m/s）丙125250250t/s1302h/m丁1253758-20-17【復(fù)習(xí)反思】