五、机械效率(一).doc

五、机械效率(一)
学习目标：
1．知道有用功、额外功和总功，知道机械效率的计算公式。
2．理解机械效率的计算公式。
课前预习：
1．用动滑轮提起重物时，将钩码________________是我们的目的，所做的功叫做有用功。在使用动滑轮提升重物时，除需克服__________做功外，还要克服____________做功，这部分功虽然并非我们所需要，但又__________________的功，叫做额外功。把________________________所做的功叫做总功。总功等于__________与_________之和。即W总＝________________。
2．物理学中，将__________与_________的比值，叫做机械效率，机械效率的计算公式为：_______________。对于实际的机械，由于额外功的存在，总有W有用_______W总，因此，机械效率总________100％（大于/小于/等于）。
图11－5－1
3．小明要将掉在井里的水桶从井中打捞上来的过程中，对________所做的功是有用功，对________所做的功是额外功；如果水桶打水，则对________所做的功是有用功，对________所做的功是额外功。
4．用一个定滑轮和一个动滑轮组装滑轮组有两种绕线方法。聪聪和明明各选取一种方法做实验。（1）聪聪采用了如图11－5－1甲所示的绕线方法组装滑轮组。他通过滑轮组用2N的拉力F将重4.2N的物体匀速提升了0.1m的距离，则有用功为_______J，总功为_______J，此滑轮组的机械效率是_______。（2）明明采取了另一种绕线方法组装滑轮组，请帮助明明在图乙中画出滑轮组的绕线。
课内思考：
1．下列关于机械效率的说法中，错误的是 　　　　　　　　　　 ( )
A．有用功和额外功的和等于总功　　 B．有用功越大，机械效率就越大
C．机械效率高的机械做功不一定多 D．W有用与W额外比值越小，机械效率就越小
图11—5—2
2．如图11－5－2所示，一搬运工人往卡车上装货，
(1)若工人将重为800 N的货物从地面直接搬到高为1.5 m的车箱上，此过程中工人对货物做了多少功？
(2)若工人在车上搭一块长为3 m的木板做个斜坡．则他只需用500N的沿斜坡方向的推力就能将同一货物从坡底沿斜坡推到车箱上，此过程中，工人的推力做了多少功?
(3)该斜面的机械效率多大

图11—5—3
3．如图11—5—3所示，用一滑轮组将重为3 000N的物体沿着水平方向匀速拉动10m路程，物体A与地面间的摩擦力是300N，水平拉力F为120N，求总功、有用功和滑轮组的机械效率．

课堂检测：
一、填空题（每空5分）
1．用定滑轮匀速提升重为180N的物体，所用拉力为200N，物体升高2m，所用时间为5s。此过程中，有用功为__________J，拉力做功的功率为___________W，定滑轮的机械效率为_________。
2．小玉使用如图11—5—4所示的滑轮组提升重物．用200N的拉力在10s内将重500N的重物匀速提高了1m．在这个过程中，拉力所做的功是_______J，有用功是_______J，滑轮组的机械效率是_______。　
3．用滑轮组将一个重为5N的物体匀速提升10cm，由图11—5—5可知，绳端受到的拉力F为_______N，绳端移动的距离s为________cm，滑轮组的机械效率η为________。
4．如图11—5—6所示，一建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶，动滑轮重为20N，不计摩擦及绳重。若工人在5s内将泥桶匀速提高2m，则工人使用滑轮组时做的有用功为________J，工人拉绳子的力为________N；拉力的功率为________W，滑轮组的机械效率为________，
图11—5—4　　　图11—5—5　　　图11—5—6　　　　　　图11—5—7　　
二、选择题：（每题10分）
5．关于机械效率，下面说法正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　（ ）
A. 功率越大的机械，机械效率越高　B.有用功总小于总功，机械效率总小于1
C. 机械效率大小与功率大小有关　　D.机械效率越低的机械，做的功就越少
6．如图11—5—7所示(不计绳重与摩擦，且动滑轮重G动小于物重G，用它们分别将重相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，所用的拉力分别为F甲、F乙，它们的机械效率分别为η甲、η乙，则下列关系正确的是 　　　　　　　　　　　　　　( )
A．F甲＞F乙 　　 B．F甲＜F乙　　　 C．η甲＜η乙 　 D.η甲＝η乙
三、解答题：（15分）
7．某人用滑轮组把720N的货物提高20m，此时滑轮组的机械效率为60％，求这个过程中人所做的总功是多少?
知识梳理：

五、机械效率(一)
一、填空题：（每空3分）
图11—5—1
1．某人用如图11—5—1所示的滑轮组提升2000N的重物，所用拉力是800N， 绳子自由端被拉下4m，这个人做的总功是________J，有用功是________J，额外功是________J，这个滑轮组的机械效率为________．
2．小明直接用绳把一桶沙从地面吊到二楼做功W1，提沙的机械效率为η1；小强利用动滑轮将同一桶沙从地面吊到二楼，做功W2，提沙的机械效率为η2.不计绳重，则W1______W2. η1_____η2(大于/小于/等于) 。
3．将重物从长4m、高1m的斜面底部匀速推上斜面顶端．已知沿斜面所用的推力是300N，斜面的机械效率是75％，则推力做的总功是______J，推力做的有用功是______J，物体的重是______N．
图11—5—2
4．用一个动滑轮将重为8N的物体匀速提高1m，所用竖直向上的拉力为5N，则动滑轮的机械效率为_______；用此动滑轮将重为18N物体也提高lm时，所做的总功是_______J。(不计绳重和摩擦)
5．如图11—5—2所示，工人师傅用600N的力沿着长4m的斜面，将重1200Ｎ的货物推到高为1.5ｍ的车上。工人师傅做的有用功是________J，总功是________J，该斜面的机械效率是________。
二、选择题：（每题5分）
6．关于机械效率，下列说法中正确的是
A．机械效率高的机械做功一定多
B．使用机械可以省力，省力越多机械效率越高
C．无摩擦时，机械效率一定等于100％
D．做同样的有用功，额外功越小，机械效率越高
7．用动滑轮、定滑轮、滑轮组分别提升同一重物，在不计摩擦的情况下，机械效率最高的机械是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　( )
A．动滑轮 B．滑轮组 C．定滑轮 D．都一样
8．用动滑轮把一个物体匀速拉起，不计摩擦，则下列说法中正确的是　　（　　）
图11—5—3
A．动滑轮的质量越大，机械效率越高     　B．拉起的物体质量越大，机械效率越高
C．拉起物体的速度越大，机械效率越高 　D．物体被拉起的越高，机械效率越高
9．如图11—5—3示，用滑轮组将重为600N的重物匀速提升，如果拉力为350N，则下列结论中正确的是 　　　　　　　　 ( )
A．如果将物体提升2m，拉力做功1200J
B．物体升高1m，机械所做的有用功为350J
C．物体以0.5m／s速度匀速上升，拉力的功率为350W
D．此滑轮组的机械效率为80％
10．一个滑轮组经改进后提高了机械效率，用它把一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比较 　　　　　　　　　　 ( )
A．有用功不变，总功减小 B．总功不变，额外功减小
C．总功不变，有用功增加 D．以上说法都不对
三、解答题：（每题11分）
图11—5—4
11．如图11—5—4示，用力F拉着重为400N的物体，在水平地面上作匀速直线运动，重物以10cm／s的速度移动，物体与地面间的摩擦力是物重的0.2倍，若不计滑轮重及滑轮与绳的摩擦，
(1)弹簧测力计的示数为多大?拉力的功率为多大?
(2)若考虑滑轮的重及滑轮与绳间的摩擦，实际拉绳子的力为32N，则滑轮组的机械效率为多大?
(3)如果想用更小的力拉动物体，请你提出一条可行性建议．

12．一台抽水机的功率为10kW，利用它将54m3的水抽到20m高的水塔上共用了0.5h那么该抽水机做的有用功、总功和机械效率分别是多少?(g取10N/Kg)

图11—5—5
13．如图11—5—5所示，用滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速移动，在40s内移动了8m，拉力F所做的功为1280J。
（1）求拉力F的大小和功率；
（2）若滑轮组的机械效率为95%，求动滑轮的重力（不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦）