五机械效率4
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人教版 八年级物理下册 第12章《简单机械》第3节 机械效率 讲义(知识点总结+例题讲解)序号 知识点难易程度 例题数 变式题数 合计 一 有用功和额外功 ★ 3 3 22二 机械效率★★ 4 4 三 测量滑轮组的机械效率 ★★ 2 2 四杠杆和斜面的机械效率★★22一、有用功、额外功、总功:1.有用功(W 有) :为了达到工作目的,必须要做的功。
如右图,克服物体重力所做的功就是有用功: W 有=GhG :物体的重力; h :物体提升的高度;2.额外功(W 额):对人们没有用但不得不做的功;3.总功(W 总):利用机械做功时,对机械所做的功叫做总功;4.说明: (1)W 总=W 有+W 额(2)总功、有用功、额外功的单位都是焦(J )。
5.杠杆和斜面做功:【例题1】水桶掉进水里,打捞时桶里带些水,下列所述中属于有用功的是()A.把桶中水提高做的功B.手对绳子拉力做的功C.提整个桶做的功D.把桶提高做的功【变式练习1】甲吊车比乙吊车的机械效率高,当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时,则()A.甲吊车的电动机做的有用功较多B.甲吊车的电动机做的总功较多C.乙吊车的电动机做的额外功较多D.甲、乙两吊车的电动机做的总功相同【例题2】卖茶杯的人,从货架上拿起茶杯;喝茶水的人,从桌面上端起盛茶水的茶杯,就两人克服茶杯重力做功的下列说法中正确的是()A.都是有用功B.都是额外功C.对喝茶的人而言是有用功D.对卖茶杯的人而言是有用功【变式练习2】如图所示,小明用桶把一些沙子运上三楼。
在此过程中()A.小明克服自身重力所做的功是总功B.小明克服沙子重力所做的功是有用功C.小明克服沙子重力所做的功是额外功D.小明克服桶的重力所做的功是有用功【例题3】如图所示,斜面长度为4m,高度为1.5m,用平行于斜面的拉力F=50N,将重为100N 的物体由斜面的底端匀速拉到顶端,拉力对物体做的有用功为J,拉力做总功J,物体受到的摩擦力N。
《机械效率》教案【优秀4篇】(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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知识点:机械效率1. 功的分类:(1) 有用功:为了达到某一目标而必须做的功,符号W 有 (2) 额外功:并非需要但又不得不做的功,符号W 额(3) 总功:有用功与额外功之和,符号W 总 =+W W W 总有额2. 机械效率:有用功与总功的比值,符号η(1) 计算公式:=100%W W η⨯有总(2) 影响机械效率的因素:摩擦力、部分机械自身身的重力等.(3) 机械效率总是小于1,η值越大,表明有用功在总功中所占的比例越大,机械效率越高. (4) 机械效率是机械做功性能好坏的标志:机械效率高表示机械对总功的利用率高考点:机械效率目标:1. 了解什么是有用功、额外功和总功.2. 理解什么是机械效率.3. 能用公式=W W η有用总进行计算,领会机械效率总是小于1. 针对练习:1关于机械效率下面说法中否正确. (1).有用功越多,机械效率越高 (2).额外功越少,机械效率越高 (3).做总功越多,机械效率越低(4).做相同的有用功,额外功越少,机械效率越高 (5).做相同的总功时,有用功越多,机械效率越高 (6).因为有用功总小于总功,所以机械效率总小于1 (7).做的额外功一定时,总功越少,机械效率越高 (8).有用功在总功中占的比例越大,机械效率越高.考点:有用功、额外功、总功及机械效率的概念✈ 能正确区别使用机械时的有用功、额外功和总功.✈ 能根据机械效率的概念分析决定机械效率高低的因素和判断机械效率的高低. ✈ 能分析机械效率不可能等于1或大于1的原因.例1:甲升降机比乙升降机的机械效率高,它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度.两者相比,甲升降机( ) A. 电动机做的总功较少 B. 电动机做的总功较多 C. 提升重物做的有用功较少 D. 提升重物做的有用功较多例2:下列关于机械效率的说法正确的是( )A. 有用功越大的机械效率也越大B. 总功越小的机械效率越大C. 额外功越小的机械效率越大D. 有用功与总功比值越大的机械效率越大例3:下列判断中正确的是( )A. 当有用功一定时,动力做的总功越多,机械效率越高B. 当有用功一定时,机械做的额外功越多,机械效率越高C. 在总功一定时,机械做的额外功越多,机械效率越高D. 当总功一定时,机械做的有用功越多,机械效率越高熟能生巧:1.人们使用简单机械做功时,机械克服必需的阻力所做的功叫做________;机械同时要克服额外的阻力做的功叫做________,有用功和额外功的总和叫做________.2.将一桶水从井中提出,把水提高所做的功是________功,把桶提高所做的功是________功.3.把________与________之比叫机械效率,用希腊字母________表示.机械效率通常是一个百分数.由于使用机械时总会不得不做一些额外功,所以机械效率必然________100%.4.利用一个动滑轮将重90N的物体匀速提高了3m,设动滑轮重10N,绳重和摩擦不计,则利用动滑轮所做的有用功是________J,动滑轮的机械效率是________.5.一人用滑轮组将100N的物体提升了2m,如果该滑轮组的机械效率为80%,则该人做的有用功是________J,做的总功是________J.6.在使用滑轮组提起重物时,力所做的额外功主要是克服绳子与滑轮________所做的功以及克服动滑轮________所做的功.提高练习1.(2010•大连)如图所示,工人用动滑轮把重物匀速提升到一定高度,重物的重力为G物,动滑轮的重力为G动,此装置的机械效率为η,不计绳重和摩擦.则工人所用的拉力为()2.有两只相同的水缸,需好几桶水才能盛满.现有甲、乙两位同学用相同的水桶从同一处取水分别倒入两个水缸内.甲力气大,每次均提一桶水;乙力气小,每次均提半桶水.在两位同学都使各自的水缸注满水的过程中()A.甲比乙做的功多B.乙比甲做的功多C.两人做的功一样多D.条件不足,无法比较做功的多少实验:探究滑轮组的机械效率•提出问题滑轮组的机械效率与哪些因素有关?•猜想&假设滑轮组的机械效率与________、________等有关.•设计实验1. 实验原理:==W GhW Fsη有用总 2. 实验器材:铁架台、滑轮组、钩码、细棉线、________、________. 3. 实验步骤:(1) 如图所示在铁架台上装配滑轮组A ,将刻度尺竖直放在滑轮组一侧,记录钩码、棉线自由端所对应的刻度;(2) 用调节好的弹簧测力计竖直向上缓慢地(匀速)拉棉线的自由端,记录弹簧测力计的示数; (3) 增加滑轮组A 下挂的钩码,重做一次实验; (4) 在铁架台上装配滑轮组B ,重复上述实验.•现象&数据记录滑轮组钩码重/G N 钩码上升距离/h m绳端移动距离/s m有用功/W J 有用/W J 总机械效率ηAB•分析&论证(1) 从实验数据可以看出,对于同一滑轮组,提升的重物越重,滑轮组的机械效率越________; (2) 在提升的物重一定时,动滑轮个数越多(动滑轮重),滑轮组的机械效率越________.•交流&讨论(1) 提高滑轮组效率的途径有哪些? (2) 本实验是否一定要测量出h 和s ?滑轮的机械效率例1:如图所示,工人利用动滑轮将沙匀速向上提升2m ,已知沙重184N ,动滑轮重6N ,桶重10N ,绳重和摩擦均不计.则拉力的大小是________N ,此时该装置的机械效率是________.例2:如图所示,拉力F 将物体匀速提升1m ,已知物体重21N ,动滑轮重3N (不计摩擦及绳重),则=F ________N ,机械效率=η________.例3:在不计摩擦和绳子质量的情况下,分别使用定滑轮、动滑轮、滑轮组(两个定滑轮和两个动滑轮)匀速提升同一物体到同一高度处,其机械效率分别为η定、η动、η组,则下列选项中正确的是( ) A. <<ηηη组动定 B. <<ηηη组定动C. <<ηηη组动定D. <<ηηη组定动例4:用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,不计绳子与滑轮的摩擦( ) A. 甲较省力且机械效率较高 B. 乙较省力且机械效率较高 C. 两个滑轮组省力程度不同,机械效率相同 D. 两个滑轮组省力程度相同,机械效率不同例5:利用图所示的滑轮组将重为3N 的物体缓慢匀速提高10cm ,手的拉力F 为2N ,手移动的距离s 为30cm .则滑轮组的机械效率为( ) A. 22% B. 33% C. 50%D. 67%例6:小明用一个动滑轮将重600N 的货物匀速提高2m ,如果不计动滑轮重、绳重及摩擦,小明所用的拉力大小是________N ,实际上小明所用的拉力是375N ,则机械效率是________.例7:如图所示,在某工地上,工人师傅用滑轮组起吊重为600N 的物体,他站在地面上用200N 的力往下拉绳,使物体匀速上升3m .(1) 求滑轮组提升重物所做的有用功和该工人的拉力所做的总功; (2) 求该滑轮组的机械效率.例8:用如图所示滑轮组将重为=12G N 的物体匀速提升20cm ,所用拉力=5F N ,所做的有用功为________J ,机械效率为________;若=18G N ,则所用拉力=F ________N (忽略摩擦).例9:瑞瑞同学家住楼上,最近正在装修房子,需要搬运装修材料,但有些材料由于楼道过窄不方便搬运,于是瑞瑞建议采用如图所示的滑轮组,这样站在地上就可以把材料运上楼。
《发动机原理》复习题(含答案)一、解释下列概念1)平均有效压力 2)预混燃烧 3)有效燃油消耗率4)机械效率 5)残余废气系数 6)火焰传播速度7)爆燃 8)柴油机滞燃期 9)表面点火10)理论空气量 11)过量空气系数 12)外特性13)扫气系数 14)喷油规律 15)挤流16)有效功率 17)扩散燃烧 18)升功率19)充气效率 20)压缩比 21)燃料的低热值22)泵气损失 23)汽油机燃烧的滞燃期 24)理想化油器特性25)扭矩储备系数 26)燃烧放热规律 27)负荷特性28)自由排气 29)排气后处理 30)滚流31)定容加热循环 32)混合加热循环答案:1.平均有效压力:发动机单位气缸工作容积输出的有效功。
2.预混燃烧:在燃烧过程中,如果混合过程比燃烧反应要快的多或者在火焰到达之前燃料与空气已充分混合,这种混合气的燃烧称之为预混燃烧。
3.有效燃油消耗率:单位有效功的油耗。
4.机械效率:有效功率与指示功率之比。
5.残余废气系数:进气终了时的缸内残余废气质量与每一循环实际进入缸内的新鲜冲量之比。
6.火焰传播速度:火焰前锋相对与燃烧室壁面传播的绝对速率。
7.爆燃:在某种条件下燃烧变得不正常,压力曲线出现高频大幅波动,在上止点附近压力增长率很高,火焰前锋形状发生急剧变化。
称之为爆燃。
8.柴油机滞燃期:从喷油开始到压力开始急剧升高时为止,称为滞燃期,此阶段燃料经历一系列物理化学的变化过程。
9.表面点火:凡是不靠火花塞点活而由燃烧室炙热表面点燃混合气的现象。
10.理论空气量:1公斤燃料完全燃烧所需要的空气量。
11.过量空气系数:燃烧1公斤燃料的实际空气量与理论空气量之比,称为过量空气系数。
12.外特性:当油量控制机构在标定位置时(最大节气门或标定工况位置)的速度特性。
13.扫气系数:换气过程结束后留在气缸内的新鲜冲量质量与缸内气体的总质量的比值。
14.喷油规律:在喷油过程中,单位凸轮转角从喷油器喷入气缸的燃油量随凸轮转角的变化关系。
机械效率综合计算1.如图所示,质量为50kg的工人用滑轮组提升重物,每个滑轮的重力均为50N。
用滑轮让重力为150N的物体匀速上升2m的过程中:(1)人做的有用功为多少?(2)若不计绳重和摩擦,此时滑轮组的机械效率是多少?(3)若绳子能够承受的最大拉力为800N,当滑轮组机械效率达到最大值85%时,人克服绳重和摩擦做的额外功占总功的百分比。
2.有一重力为600N、底面积是0.5m2的物体静置在水平地面上,工人用如图所示的装置将物体匀速提升2m,所用拉力F的大小为400N,在此过程中不计绳重和摩擦。
求:(1)物体静置时对水平地面的压强;(2)滑轮组的机械效率;(3)如果工人的重力为600N,则工人通过该滑轮组装置能匀速拉起的物体的最大重力是多少?3.如图所示,某斜面的倾角为θ,斜边长为5m,高为1.6m,木箱的重为G。
要想让木箱沿斜面匀速向上运动需要对木箱施加平行于斜面的力F。
(1)画出木箱沿粗糙斜面匀速向上运动时的受力示意图;(2)若木箱质量为100kg,所用拉力为F=400N,求木箱所受摩擦力的大小?(g取10N/kg)4.如图所示、大小为20N的水平拉力F作用在滑轮组上绳子的自由端,使放置在水平地面上的正方体物块A沿木平地面做匀速直线运动。
已知物块A沿水平地面滑动时所受的摩擦力大小为48N。
不计滑轮与绳子的质量及滑轮轴处的摩擦。
求:(1)将物体A看成一个有质量的点,如乙图所示,请在乙图中作出运动过程中A的受力示意图;(2)在上述过程中,该滑轮组的机械效率大小。
5.如图甲所示装置,A是重15N的空吊篮,绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N 和50N。
质量为50kg的小明同学将A提升到高处,施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示,A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示。
忽略绳重及摩擦,g取10N/kg。
问:(1)动滑轮的重力为多少?(2)第2s内拉力F的功率为多少?(3)此装置最多能匀速运载多重的货物?(4)此装置提升重物的最大机械效率为多少?6.小明利用如图所示的滑轮组提升重物,不计绳重和轮、轴间摩擦。
机械效率知识集结知识元机械效率概念知识讲解机械效率1.有用功:定义:对人们有用的功。
公式:滑轮:W有用=Gh(提升重物)=W总-W额=ηW总斜面:W有用=Gh2.额外功:定义:并非我们需要但又不得不做的功。
公式:W额=W总-W有用=G动h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)斜面:W额=fL 3.总功:定义:有用功加额外功或动力所做的功公式:W总=W有用+W额=Fs=斜面:W总=fL+Gh=FL4.机械效率:①定义:有用功跟总功的比值。
②公式:η=斜面:单个定滑轮:单个动滑轮:常规滑轮组:③有用功总小于总功,所以机械效率总小于1。
通常用百分数表示。
某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。
④提高机械效率的方法:减小机械自重、减小机件间的摩擦。
机械效率的测量及影响因素①原理:②应测物理量:钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S。
③器材:除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。
④步骤:必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,目的:保证测力计示数大小不变。
⑤结论:影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:动滑轮越重,个数越多则额外功相对就多。
提升重物越重,做的有用功相对就多。
摩擦,若各种摩擦越大做的额外功就越多。
绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。
例题精讲机械效率概念例1.因为有用功总____〔填“大于、小于或等于”)总功,所以机械效率总小于1.提高机械效率的途径是减小____功,滑轮组的机械效率越高,说明额外功在总功中所占的比例____(填:“越大”或“越小”)例2.如图所示,用相同的滑轮不同的绕法把不同的重物提起相同的高度(G甲>G乙),绳重摩擦忽略不计。
在物体匀速上升的过程中,甲图机械效率比乙___(选填“大”、“小”或“相等”),说明理由_________________________________________________________。
例3.如图所示,分别用定滑轮、动滑轮把重力相同的甲、乙两物体(G甲=G乙>G动)在相同时间内匀速提升相同的高度(不计摩擦),则所用拉力F甲____F乙,拉力做功的功率P甲____P乙,机械效率η甲____η乙.(选填“>”、“<”或“=”)例4.如图所示,用甲、乙两种装置将物体匀速提升相同高度,物体重均为10N,滑轮重均为1N,不计绳重和摩擦,所用的拉力分别是F1和F2,机械效率分别是η1和η2,则F1___F2,η1___η2.(选填“>”、“<”或“=”)例5.如图所示,用同样的轻绳(不计绳重)和滑轮安装成甲、乙两种装置。