12.2机械效率
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第十二章简单机械(二)机械效率中考透视明确航向本专题中有关机械效率的计算及定性分析,测滑轮组的机械效率的实验等是各地普遍考查的重点•题型主要有选择、填空、作图、实验探究及计算题等.纵观近年全国中考题,有关机械效率的计算题常与功率、压强、密度、浮力结合在一起考查,难度明显增大.典例探究提炼技法考点一:机械效率概念的的理解.................... ......................... ................. .:【解法技巧】①首先要明确机械效率的物理意义:机械效率是机械性能的重要标志之一,它反映机:械对总功的利用率;②然后从机械效率的公式入: n = —r~ ------ —丨手分析:由公式* 可知,当额外;功一定时,机械做的有用功越多,机械效率越高。
当机械所做的有用功一定时,机械做的额外功越;少,机械效率越高。
可见,机械效率与机械是否省力、做功多少、做功快慢都无关。
【例1】:(2017?来宾)下列关于机械效率的说法正确的是()A. 越省力的机械,机械效率越高B. 做功越少的机械,机械效率越低C. 做功越慢的机械,机械效率越低D. 总功相同,有用功越大的机械,机械效率越高考点二:定性比较或计算机械效率的大小■■■■■ ■■■■II ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ ■■■■■■■■■■■■■■■ ■:【解法技巧】①审题:明确已知量和待求量;进:而分析额外功产生的原因;②然后根据已知量选择合理的公式分别表达出W有、W总;③最后利用W有用100%变形或展开式比较或计算。
: W总■总、:注意:对于滑轮组来说,若已知物体移动的距离或速度,可根据承担物重或承担水平摩擦力的绳:子段数n计算出绳子自由端移动的距离或速度.即s绳=门人物; V F=2V G若不计摩擦或绳重,表明额外功是由于克服动滑轮的重产生的,此时额外功的大小为:W额外=0动h.• ■■■■■ ■ ■ ■ [■ ■ ■ ■ ■ ■■■■■■■■■ ■[■■■■ ■ ■ ■ ■■■■■■■■ ■■■■■■■■ ■ ■■■■■■【例2】:(2017?圭木斯)分别使用定滑轮、动滑轮、两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组,匀速提升同一物体到同一高度处,其机械效率分别为n定、n动、n组(不计绳重和摩擦,设每个滑轮质量相等),则下列选项中正确的是()A. n组<n动<n定B. n动<n定v n组C. n定<n动<n组D. n定<n组v n动【例3】:(2017?随州)同一物体(质量为m)先用滑轮组(如图甲)匀速提升,后沿斜面(如图乙)匀速提升,两次提升高度均为h ,两次拉力大小均为34口9,斜面长AB=2h ,则这两次提升物体的机械效率比较()用乙A. n 甲>耳乙B. n 甲v n 乙C. n甲=n乙D.条件不足无法比较【例4】:(2017?德州)如图所示的滑轮组中,动滑轮重1N,小强用6N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重10N 的物体,物体沿竖直方向上升0.4m .此过程中,额外功和机械效率分别是();山、'A . 0.4J 83.3% 出B. 0.8J 91.7% 入|尸C. 0.8J 83.3% ' JD. 0.4J 91.7% 总考点三:功、功率和机械效率的综合计算【解法技巧】①认真审题,剖析题意确定各量间的: :关系。
第十二章简单机械 12.3 机械效率实验题练习(有答案)1.某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如下表所示,实验装置如下图所示.(1)实验中应沿竖直方向___________缓慢拉动弹簧测力计.(2)小组同学发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止读数,你认为他的想法_________(选填“正确”或“不正确”),因为他没有考虑到___对滑轮组机械效率的影响.(3)根据表中第1次实验数据,得出第一次实验的机械效率是_____________.(4)通过比较____两次实验数据得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高.(填实验次数的序号)(5)通过比较2、3两次实验数据可得出结论:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率___________.【答案】匀速不正确摩擦 74%(或者74.1%) 1、2 越低2.小明对“斜面的机械效率与什么因素有关?”这一课题,提出了如下一些值得探究的猜想:①斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关;②斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关;③斜面的机械效率与斜面的长度有关;④斜面的机械效率与物体的重力有关.小明用弹簧测力计沿同一斜面匀速向上拉动物块,收集了下表中的实验数据.(1)则小明探究的是猜想____________,分析表中的数据可得出:在其它条件一定时,斜面越缓越_________力(选填“省”或“费”);斜面越陡,机械效率越____________(选填“高”或“低”).(2)该小组又进行了第4次实验,他们在斜面上铺上棉布,使斜面变粗糙,保持斜面高和长分别是0.5m和1m,用弹簧测力计拉动同一牧场沿斜面向上做匀速直线运动,读出此进弹簧测力计的示数为4.5N,他们测得这种情况下斜面的机械效率为__.把第4次与第___次测量结果相比较,还能得出,在其它条件一定时,斜面越粗糙,斜面的机械效率越_____.(3)当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时,物块所受的拉力____________物块所受的摩擦力(选填“大于”、“小于”或“等于”)【答案】①省高 55.6% 2 低大于3.小明在“测滑轮组机械效率实验中,组装好如图所示的实验装置,并且记下了钩码和弹簧测力计的位置.(1)小明_____向上拉动弹簧测力计,使钩码升高,并由弹簧测力计读出拉力为0.5N,同时用刻度尺测出钩码提升的高度为0.1m,以上测量准确无误,其它被测物理量和计算的数据如下表:(2)小明利用表格中的数据计算出机械效率是100%错误的原因是_____.(3)该滑轮组的机械效率实际为_____.(4)若本次实验中绳重和摩擦忽略不计,若钩码重增加到4N,该滑轮组的机械效率为_____(保留小数点后一位).2【答案】匀速竖直弹簧测力计提升的高度错了,应为0.5m 80% 88.9% 4.小明在测滑轮组机械效率时,记录了如下实验数据(不计绳重和摩檫)(1)根据表中数据画出滑轮组的绕线方式(如图中).(______)(2)根据表中数据计算滑轮组的机械效率为_____.(3)若绳子承受最大拉力为20N,此滑轮组的最大效率为_____.(4)当动滑轮重为_____N时,使用该滑轮组提起10N重的钩码刚好省一半的力.(5)在实验中重物移动的速度为0.1m/s.拉绳的功率为3W,则有用功率为_____.【答案】 89% 99% 5 2.95W5.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。
12.2 滑轮(解析版)考点1 滑轮及其工作特点(1)滑轮定义:周边有槽,中心有一转动的轮子叫滑轮。
因为滑轮可以连续旋转,因此可看作是能够连续旋转的杠杆,仍可以用杠杆的平衡条件来分析;(2)滑轮分类:定滑轮和动滑轮;定滑轮工作特点:(1)定滑轮使用时,滑轮的位置固定不变;定滑轮实质是等臂杠杆,不省力也不费力,但可以改变作用力方向。
(2)定滑轮的特点:通过定滑轮来拉钩码并不省力,通过或不通过定滑轮,弹簧测力计的读数是一样的,可见,使用定滑轮不省力但能改变力的方向。
在不少情况下,改变力的方向会给工作带来方便;(3)定滑轮的原理:定滑轮实质是个等臂杠杆,动力臂L 1、阻力臂L 2都等于滑轮半径,根杠杆平衡条件也可以得出定滑轮不省力的结论。
动滑轮工作特点:(1)动滑轮使用时,滑轮随重物一起移动;动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,省12力,多费1倍距离;典例分析+变式训练考点直击(2)动滑轮的特点:使用动滑轮能省一半力,费距离;这是因为使用动滑轮时,钩码由两段绳子吊着,每段绳子只承担钩码重的一半。
使用动滑轮虽然省了力,但是动力移动的距离大于钩码升高的距离,即费了距离;(3)动滑轮的原理:动滑轮实质是个动力臂(L1)为阻力臂(L2)二倍的杠杆。
【典例1】(•阿荣旗二模)用定滑轮拉物体,不计摩擦,当沿不同方向将物体拉起时,拉力分别为F1、F2、F3,如图所示,则这三个力之间的大小关系正确的是( )A.F1<F2<F3B.F1>F2>F3C.F1=F2=F3D.无法判断【答案】C。
【分析】要解答本题需掌握:定滑轮实质上是一等臂杠杆,只改变力的方向,而不省力。
【解答】解:因为定滑轮相当于一个等臂杠杆,只能改变力的方向,而不省力,故在不计摩擦的情况下,定滑轮拉同一重物G,沿三个不同方向,用的拉力大小相等,即F1、F2、F3都等于物体的重力。
故A、B、D错误。
故选:C。
【典例2】(春•兴庆区期末)如图所示,通过动滑轮匀速提起重物G时,向三个方向拉动的力分别为F1、F2、F3,则这三个力大小关系是( )A.F1最大B.F2最大C.F3最大D.一样大【答案】C。
教学设计
1.通过示意图引导学生理解有用功、额外功、总功的概念。
1.基于对有用功、额外功、总功的认识,重新审视之前的实验数据,指出其中的有用功、额外功、总功。
2.请学生从能量传递的角度比较不同机械性能的优劣。
3.出示新的实验数据,问学生是否还可以根据额外功来比较机械传递能量时性能的优劣?
4.再次用示意图引导学生审视使用机械做功的过程,并引导学生产生用“比例”来比较的意识。
5.出示两种比例,先承认两种比例的“可比较性”,然后从人类的思维习惯方面,交代人们实际上采用。
《机械效率》说课稿范文《机械效率》说课稿篇1第一是说教材:《机械效率》是人教版第十五章第二节,之前讲述了功,之后有功率,机械能,介于力和能量板块之间,是中考考点内容。
主要包括:有用功、额外功、总功、机械效率的概念和提高机械效率的方法。
它既是前面的知识的延伸,又是功的知识在生活实际中广泛的应用,它对学生学习和理解热机的效率、炉子的效率、太阳能热水器、电动自行车等能量的利用率和转化率等起积极作用。
它与我们的生活息息相关,对学生参加社会实践具有非常重要的指导意义,提高机械效率对当今社会可持续发展和节能减排起着重要的作用。
第二是说学生:近几年,以学生为中心的教学理念在教学界已经得到充分的认识。
学生是学习的主人,教师应该尊重学生,充分调动学生学习的积极性,发挥学生的主体作用。
其前提是对学生的学习有所了解,在讲述这节课之前我对学生有以下几点了解:1、学生已有一定的探究经验和方法;2、学生对杠杆、滑轮、斜面等机械有一定的认识;3、学生可能把机械效率高低、做功的多少、省力等问题混淆;4、学生同时对什么是有用功、什么是额外功、什么是总功,没办法确定,特别是对有用功的容易误解。
第三是说教学目标教学目标是教师根据教学目的、内容及学生实际而制定的一种具体要求和标准,它是教学目的的具体化,是课堂教学的方向,是一堂课的灵魂。
教学目标的确定,新课改提倡“知识与技能”“过程与方法”“情感态度与价值观”三维目标,对此,我这节课的三维目标设计如下:1、知识与技能目标①能结合实例了解什么是有用功、额外功和总功;②理解什么是机械效率,会用有关公式进行简单的计算;③知道机械效率总小于1,知道提高机械效率的方法和意义;④知道我们使用机械的目的是为了省力或省距离或改变方向,而不是为了省功。
2、过程与方法目标①通过观察和实验的方法探索使用机械能不能省功;②通过实验与讨论,认识提高机械效率的方法;③在实验探究过程中,培养学生设计实验、收集实验数据从实验中归纳科学规律的能力。
第十二章简单机械第三节机械效率1、有用功、额外功和总功定义:(1)为了达到某一目的必须做的功,叫做有用功;(2)并非我们需要但又不得不做的功,叫做额外功;(3)有用功与额外功之和叫做总功。
=W有+W额关系:W总区别:要判断某一部分功是有用功还是额外功,要看做功的目的。
例如:从井里打水时,对水做的功为有用功,对桶做的功为额外功;而打捞掉入井中的水桶时,若桶中带了些水,则对桶做的功为有用功,对水做的功为额外功。
2、机械效率定义:有用功与总功的比值,叫做机械效率。
公式:η=W有/W总理解:机械效率通常是一个百分数,没有单位,因为有用功总是小于总功,机械效率必然小于1。
提高方法:提高机械效率的方法:(1)尽量减少额外功,采取减轻机械自重和加润滑油的办法减小摩擦;(2)当额外功一定时,在机械能承受的范围内尽可能增加每次提起重物的重力,充分发挥机械的作用。
变形式:机械效率具有“可变性”。
由公式η=W有/W总=W有/(W有+W额)=(W总-W额)/W总可知,若W额一定时,W有越大,η越大,对同一个机械,它的效率是可变的,而不是一个确定值。
3、机械效率的测量(滑轮组)原理:η=W有/W总=Gh/Fs测物理量:钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳子的自由端移动的距离s。
器材:钩码、铁架台、滑轮、细线、刻度尺、弹簧测力计。
注意:必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,目的是保证弹簧测力计示数大小不变。
结论:影响滑轮组机械效率的因素有:物体的重力、滑轮的重力、绳子与滑轮间的摩擦。
1.某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮重相同)匀速提起相同的重物。
不计绳重及摩擦。
下列说法正确的是()CA.甲图省力机械效率甲图大B.甲图省力机械效率一样大C.乙图省力机械效率一样大D.乙图省力机械效率乙图大2.如图所示,拉力F=80N,物体重力G=120N,不计摩擦和绳重.若将物体匀速提高lm,以下说法正确的是()DA.拉力做的有用功为8OJ B.动滑轮的重力为20NC.拉力做的总功为120J D.该滑轮组的机械效率为75%A、拉力做的有用功W有=Gh=120N×1m=120J;故A错误;B、动滑轮的重力:G动=2F﹣G=2×80N﹣120N=40N;故B错误;C、拉力做的总功:W总=Fs=F2h=80N×2×1m=160J;故C错误;关注我们微博:/xiangshangba 微信公众号:(二种方式订阅)微信搜索:xiangshangbawlzx订阅微信扫以下二维码订阅:。
第十二章简单机械 12.2 滑轮计算题练习(有答案)1.如图是用动滑轮提升贷物A的示意图。
用300N竖直向上的拉力F使重500N的货物A在10s的时间内匀速竖直上升了2m。
求:(1)提升贷物所做的有用功W有;(2)拉力通过的距离及拉力的功率P;(3)动滑轮的机械效率η。
【答案】(1) 1000J;(2) 4m、120W;(3) 83.3%2.用动滑轮提升货物,如图所示,不计滑轮的重力和摩擦,货物重200牛,被匀速提升5米,求:(1)拉力F的大小;(2)拉力F做的功;(3)货物以1米/秒匀速上升时,拉力F移动的速度。
【答案】(1)100N (2)1000J (3)2m/s3.如图所示,物体重180牛,动滑轮重20牛,绳重和摩擦不计。
在拉力F的作用下,物体正以0.1米/秒的速度匀速上升。
求:(1)拉力F;(2)2分钟时拉起绳子的长度。
(假设绳子足够长)【答案】(1) 100N; (2) 24m。
4.如图是工人将重160N的物体匀速放下的过程,已知物体下降的距离为3m,用时3s,工人的拉力为50N(物体未浸入水中,且不计绳重及摩擦)。
求:(1)求工人放绳的速度。
(2)求滑轮组的效率η。
(3)求动滑轮的重力。
【答案】(1)4m/s(2)80%(3)40N5.如图所示,弹簧测力计的示数是12牛,物体A的重力为50牛;在力F的作用下,物体A匀速移动了4米,所用的时间是10秒。
求:(1)拉力F的大小;2(2)物体A受到的摩擦力f大小;(3))拉力在10秒内做的功;(4)拉力的功率。
【答案】(1)12牛;(2)24牛;(3)96焦;(4)9.6瓦6.如图所示,弹簧测力计的示数是10牛,物体A的重力为50牛.在力F的作用下,物体A在水平面上匀速移动了4米,所用的时间是10秒.求:(1)物体A受到的摩擦力f。
(2)绳子自由端的移动速度v.(3)拉力F做了多少焦的功?【答案】(1) 20N(2) 0.8m/s(3) 80J7.如图所示,使用滑轮组匀速拉动质量为50kg的物体,所用的拉力为80N,物体在6s 内向左匀速运动1.2m。
什么是机械效率和功率
很多同学不清楚机械效率和功率这两者之间的差别,为了避免大家混淆,今天小编就为大家解答什么是机械效率,什么是功率。
机械效率的定义
机械效率是指机械在稳定运转时,机械的输出功与输入功的百分比。
我们把有用功和总功的比值叫做机械效率,用符号η表示。
计算公式为η=W有/W总×100%。
同时要注意机械效率是没有单位的。
机械效率是反映机械性能的优劣的重要标志之一。
总功等于有用功与额外功之和,因而有用功只占总功的一部分。
显然,有用功所占比例越大,机械对总功的利用率就越高,机械的性能就越好。
物理中,用机械效率来表示机械对总功得了利用率。
功率的定义
功率是指物体在单位时间内所做的功的多少,用P表示。
即功率是描述做功快慢的物理量。
功的数量一定时,时间越短,功率值就越大。
求功率的公式为功率=功/时间。
功率表征作功快慢程度的物理量。
故功率等于作用力与物体受力点速度的标量积。
功率可分为电功率,力的功率等不同类别,故计算公式也有所不同。
机械效率和功率的不同
1、表示的意义:
机械效率是有用功和总功的比值;而功率是表示物体做功快慢。
两者之间没有关系,功率大的机械,效率不一定高。
2、符号不同、公式:
机械效率η=W有用/W总×100%;而功率P=W/t。
3、单位:
机械效率算出来是一个百分数,如80%;而功率是一个数值加单位,例如20W(瓦),100W(瓦)。
12.2《滑轮》精选同步习题一.选择题(共14小题)1.如图所示,用下列装置提升同一重物,若不计滑轮自重及摩擦,则最省力的是()A.B.C.D.2.用如图所示的装置来提升物体,既能省力又能改变施力方向的装置是()A.B.C.D.3.把质量相等的A、B两物体挂在如图滑轮组下面,不计绳子、滑轮的重力和摩擦,放手后()A.A上升B.A下降C.A、B均静止D.无法判断4.如图,用同一滑轮匀速提升同一重物(不计摩擦),图中F1、F2、F3、F4之间的大小关系正确的是()A.F1=F2B.F3=F4C.F1=F3D.F2=F45.如图所示的三个滑轮分别拉同一物体沿同一水平地面做匀速直线运动,所用的拉力分别为F1,F2,F3,那么,下列关系式中正确的是()A.F1>F2>F3B.F1<F2<F3C.F2>F1>F3D.F2<F1<F3 6.如图所示,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为200N的物体,拉力F的大小为30N.若不计绳子与滑轮组之间的摩擦,则物体和地面之间的摩擦力大小为()A.30N B.45N C.60N D.300N7.如图所示,每个滑轮的重力相等,不计绳重和摩擦力,G1=60N,G2=38N,甲乙两种情况下绳子在相等拉力F作用下静止。
则每个动滑轮的重力为()A.3N B.6N C.11N D.22N8.如图所示,G=200N,滑轮重G′=40N,要使物体能匀速上升2m,则下列说法正确的是(不计摩擦及绳重)()A.F=440N,并向上移动4m B.F=440N,并向上移动1mC.F=240N,并向上移动4m D.F=240N,并向上移动1m9.如图所示,在水平拉力F的作用下,物体A匀速向右滑动时,弹簧秤示数为10N,不计滑轮重及滑轮与绳之间摩擦,则水平拉力F和物体A与水平面之间的摩擦力f的大小分别是()A.F=20N,f=20N B.F=10N,f=20NC.F=20N,f=10N D.F=10N,f=10N10.用水平力F1拉动如图所示装置,使木板A在粗糙水平面上向右匀速运动,物块B在木板A上表面相对地面静止,连接B与竖直墙壁之间的水平绳的拉力大小为F2.不计滑轮重和绳重,滑轮轴光滑。