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2019-2020年九年級物理上冊 11.5 機械效率學(xué)案 蘇科版 (I) 一、 知識回顧 利用如圖所示動滑輪將重100N的物體勻速提起，若動滑輪自重 20N，不計繩重和摩擦，請思考并計算： 拉力F= ，若物體被提升了6m，繩子被拉上去 m， 計算這個這個人做的功（寫公式并代入） 。 若直接把物體提高6m，計算需對物體做功（寫公式并代入） 。 二、 新課學(xué)習(xí) 目標(biāo)一：明確幾個概念：有用功、額外功和總功（物理名詞填寫） 使用機械時，真正對完成工作任務(wù)有用的功叫做 ；除此之外，對完成工作任務(wù)無用而又不得不做的功叫做 ；二者之和叫做 。 1．我們用桶從井中提水的時候，我們的任務(wù)是提水，那么對 做的功是有用功，為了提水，我們用了桶這種機械，則對 做的功是額外功，這個功我們不想做但為了完成提水的任務(wù)不得不做所以是額外功；我們手的拉力同時把水和桶提起，即我們手的拉力做的功是前面兩種功的總和，是 。 2．如果桶掉進井里，從井里撈桶時，撈上來的桶帶有一些水，這時人對帶有一些水的桶做的功是 功，對水做的功是 功。 3．某人用兩種方法把沙子運上三樓，如圖所示， 把沙子運上三樓是目的，所以人對沙子做的功是 請判斷這兩種方法做的有用功的是否相同_______，用動滑輪和桶提沙子對______________做的功是額外功；用動滑輪和口袋提沙子對______________做的功是額外功；人拉繩子做的功是 ______ 目標(biāo)二：理解機械效率 1. 機械效率的定義：_______________________________________ 若有W總表示總功，有W有用表示有用功，有W額外表示額外功，η表示機械效率，則 機械效率的表達式為：_____________。 2.機械效率總小于1的原因：__________________________________。 目標(biāo)三：幾種簡單機械效率的計算方法 1.動滑輪的機械效率。 若繩受到的拉力F、繩自由端移動的距離S、物體所受重力G、對物體的和物體上升的高度h。試分析用動滑輪提升物體G的過程中（用上面四個字母表示）對于上述情況W有用= ___________；對于上述情況W總= ________； 則機械效率η= 2．杠桿的機械效率：如圖用一根杠桿將重為G的鐵塊提高h(yuǎn)，所用的動力F向下移動的距離為S，則有用功W有=_________； 總功W總=_______；杠桿的機械效率η=_________。 3．斜面的機械效率 用斜面提升物體，我們的目的是將重為G的物體提升到一定的高度h，所以W有用= ，克服物體與斜面間的摩擦所做的功是 功，在此過程中所有的功都是人手用大小為F的力拉物體沿力的方向移動了距離S做的，所以這部分功就是 ，W總= ，斜面的機械效率為 。 目標(biāo)四：提高機械效率的方法 1．利用機械做功時，如果將同一物體提升到同一高度，即______________功相同時，______________________可以提高機械的機械效率。 2．使用同一滑輪組，即額外功相同時________________可以提高滑輪組的機械效率。 3．如下圖甲是小紅同學(xué)用同一滑輪組進行的兩次實驗，得到如下兩組數(shù)據(jù)． 實驗次數(shù) 鉤碼的重力（N） 鉤碼上升的高度（m） 測力計示數(shù)（N） 測力計上升的高度（m） 有用功 (J) 總功 (J) 額外功(J) 機械效率（%） 一 1.0 0.10 0.50 0.30 0.15 二 2.0 0.10 0.84 0.30 0.25 （1）請將表格中空格處的數(shù)據(jù)填寫完整； （2）根據(jù)你的理解及表中數(shù)據(jù)回答滑輪組的機械效率與下列哪些因素有關(guān)？ ①摩擦力 ②動滑輪的自重 ③物體所受的重力 ④物體上升的高度 答案___________________________________________________________________。 4．以下哪種方法不能提高滑輪組的機械效率 ( ) A．在滑輪的轉(zhuǎn)動軸中加潤滑油，以減小摩擦力 B．減小滑輪的自重 C．盡量增大所提升物體的重力 D．盡量使物體移動的距離增大 5．要提高某機械的機械效率，應(yīng)該(多選) （ ） A．使機械在滿載的情況下工作，以增大有用功的比例 B．減小總功 C．減小額外功占總功的百分比 D．增大被提升物體所移動的高度 三、目標(biāo)檢測： 1．下面有幾種衡量機械好壞的方法你認(rèn)為那種好 （ ） A．做功越多的機械越好 B．做功越快的機械越好 C．做有用功越多的機械越好 D．有用功占總功比例越大的機械越好 2．下列說法中正確的是 （　 ?。? A．機器的功率越小，做功越慢 B．機器的功率越大，做功越多 C．機器的功率越小，機械效率越低 D．機器的功率越大，做的有用功越多 3．下列關(guān)于機械效率和功率的說話中正確的是： （ ） A．機械效率越高，越省功 B．功率大的機械，機械效率高 C．功率越大的機械，做功一定多 D．做功越快的機械，功率一定越大 4．簡單機械的機械效率高是指 （ ） A．有用功多 B．額外功少 C．總功多 D．有用功占總功的比例高 5．甲吊車比乙吊車的機械效率高，當(dāng)它們分別把相同質(zhì)量的物體勻速提升相同高度時，則（ ） A．甲吊車的電動機做的有用功較多 B．乙吊車的電動機做的額外功較多 C．甲吊車的電動機做的總功較多 D．甲、乙兩吊車的電動機做的總功相同 6．如右圖所示，甲、乙是同一滑輪組的不同繞法。用它們分別把同一重物勻速提升（繩重及摩擦均不計），下列說法正確的是 （ ） A．甲較省功 B．乙較省力 C．甲的機械效率較高 D．甲、乙的機械效率相同 7．如圖所示，有一斜面長為L，高為h，現(xiàn)用力F沿斜面把物重為G的物體從底端勻速拉到頂端。已知物體受到斜面的摩擦力為f則下列關(guān)于斜面機械效率η的表達式是 。 8．一臺起重機將重為5000N的貨物提高了2m，如果額外功是2500J，則起重機做的有用功是　 J，總功是 J，該起重機的機械效率是　　　 。 9．如圖所示，在不計繩重和摩擦的情況下，用動滑輪把重40N的物體勻速提高2m，所用的拉力為25N，則有用功為___________J，拉力做功是________J，動滑輪的機械效率是_____________； 10．如圖，滑輪重小于物重（繩重、摩擦不計）。使用甲圖滑輪最大的好處是　　　　　　；若把同一物體勻速從一樓地面提到二樓地面用甲、乙兩滑輪則F甲　　F乙做的有用功W甲 W乙，額外功W甲 W乙，兩滑輪做的總功W甲 W乙，所以兩種裝置的機械效率η甲 η乙（選填“＜”、“＝”或“>”）。 11．用一個定滑輪勻速提起質(zhì)量為20kg的物體，所用的拉力為220N，物體升高的高度為2m，則此過程中的有用功為 ，總功為 ，此定滑輪的機械效為 。 12． 如圖所示，某人在lmin內(nèi)用40N的力，把重100N的物體勻速提高9m，繩子自由端移動的距離是 m，此人所做的功為 J，此人所做功的功率是 J，滑輪組的機械效率為 。 13．如圖所示，工人用滑輪組提升重240N的物體，所用的拉力為150N，物體在5s內(nèi)勻速上升lm．求：（1）有用功；（2）滑輪組的機械效率；（3）拉力的功率。 14.如圖所示，在某通訊線路的搶修現(xiàn)場，起重機正將一箱箱設(shè)備從地面吊裝到3m高的施工臺上。其中起重臂下的鋼繩是繞在一個動滑輪上的。若每箱設(shè)備質(zhì)量均為400kg，起重機沿豎直方向勻速提升一箱設(shè)備時，動滑輪上每段鋼繩的拉力為2500N，在忽略鋼繩重和摩擦的情況下。（g取10N/kg）（1）起重機提升一箱設(shè)備時，對箱子做的有用功是多少？（2）動滑輪在提升這箱設(shè)備時的機械效率是多少？（3）此動滑輪的機械效率小于1的可能原因是什么？