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- 2021-11-01 发布
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10.5 机械效率
一、预习目标及范围
1、预习目标
(1)知道有用功、额外功、总功的概念;
(2)掌握机械效率的概念以及计算公式;
(3)理解机械效率的可变性。
2、预习范围
教材第10章第五节内容
二、预习要点
1.有用功、额外功、总功的关系:_____________________.
2.我们把______________________叫做机械效率。
3.同一个机械,提升的重物不同机械效率不同,重物_____,机械效率_________。
三、预习检测
1.从井中提水时,常常会发生吊水桶落入井里的事情.用物理知识分析下列说法,其中错误的是( )
A.用吊水桶向上提水,人对桶和水做的功都是有用功
B.用吊水桶向上提水,人对桶做的功是额外功
C.吊水桶掉在井里,打捞水桶时桶里会带些水,这时人对水做的功是额外功
D.吊水桶掉在井里,打捞水桶时,人对桶做的功是有用功
2.甲、乙两种机械的效率分别是70%和50%,则下列说法中正确的是( )
A.使用甲机械省力
B.使用甲机械做功快
C.在相同的时间内,使用甲机械完成的功多
D.乙机械的额外功在总功中占的比例大
3.2015年2月11日,重庆云阳龙岗景区悬挑玻璃廊桥最后一块玻璃顶推成功,它被誉为世界第一悬挑玻璃景观廊桥,在施工过程中如图所示,用滑轮组匀速提升一个重为400N的物体,匀速提升0.2m所用时间为1s,人拉绳的力F为150N,不计绳重和摩擦,下列说法中正确的是( )
5
A.绳子自由端移动的速度为0.2m/s
B.人拉绳做功的功率为30 W
C.滑轮组的机械效率为88.9%
D.动滑轮的总重为200N
探究案
一、 合作探究
1、什么是机械效率
1).看图片思考:
用弹簧测力计将砝码匀速提升同一高度,比较三次拉力所做的功一样吗?。
W丙>W乙>W甲,尽管使用机械能带来省力或改变作用力方向等的便利,但是总是由于机械自重或摩擦等的影响,需要做 。
2)、提出问题:
小明利用动滑轮把木料拉上四楼时,手拉绳做功了吗?动滑轮对木料做功了吗?手拉绳子做的功和动滑轮对木料做的功大小相同吗?
通过以上分析,使用机械做功时就出现了三个不同的功,给这三个功起什么名字好呢?思考回答:
⑴ 是有用功.
是额外功以及总功.
⑵一水桶掉到井里,我们将桶捞起,所做的功那部分是有用功?那部分是额外功?实际捞桶时做的是什么功?
5
总结:使用机械的三个功
有用功:
②总 功:
③额外功:
W总= W有用 + W额外
η=ⅹ100%
注意:η没有单位,η 1。
让学生将前面实验三组数据中的机械效率分别算出(指名填写);
例题 用一个动滑轮,将200N的物体匀速提升2m,所用拉力F为120N,此动滑轮的机械效率是多少?
2.机械效率总是一定的吗
1).如果将上面例题中的物重改成400N,那么机械效率还是83.3%吗?展开实验探究
2).实验步骤
(1)如图所示,组装好滑轮组;
(2)分别如图把不同数量的砝码拉到一定高度将相关数据记录到表格中;
(3)比较数据进行实验讨论总结。
总结:同一机械,提升的重物不同时,机械效率不同,提升的重物 ,机械效率 。
机械在做功的时候,不可避免的要克服外界影响做额外功,所以机械效率小于100%。像空气摩擦等是永远不可避免的,所以机械效率不可能达到 。
像空气摩擦等是永远不可避免的,所以机械效率不可能达到100%。
3.提高机械效率的方法
(1)改进机械的结构,使其更合理、更轻巧
(2)使用中,经常保养,定时润滑
(3)在承受范围内,可以适当增大物重
二、随堂检测
1.一个滑轮组经改进后提高了机械效率,用它将同一物体匀速提升同样的高度,改进后与改进前相比( )
A.有用功不变,总功减少 B.有用功增加,总功增加
C.有用功不变,总功不变 D.有用功减少,总功减少
5
2.如图所示,滑轮组相同,钩码相同,甲挂一个钩码,乙挂两个钩码,用滑轮组将钩码提升相同的高度(不计绳子与滑轮的摩擦和绳重),下列说法正确的是( )
A.乙滑轮组所做的总功是甲滑轮组所做总功的两倍
B.乙滑轮组所做的有用功是甲滑轮组所做有用功的两倍
C.甲滑轮组的机械效率高于乙滑轮组的机械效率
D.提升钩码的过程中,乙滑轮组拉力的功率大些
3.晓敏在观看杂技表演,有一项跳板节目引起了她的注意,如图所示,两名质量为60kg的男演员同时从3m高处自由下落到跳板的一端,站立于跳板另一端的一名质量为45kg的女演员被向上弹起4m高.晓敏利用所学的知识粗略地计算出跳板的机械效率为( )
A.90% B.75% C.50% D.45%
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参考答案
预习案
1、 A
2、 D
3、 D
探究案
1、 A
2、 B
3、 C
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