浙江版初三物理机械效率.docVIP

初三物理机械效率 一. 本周教学内容：机械效率 二. 重点、难点： 1. 理解有用功，额外功及总功的含义。 2. 掌握机械效率的定义及表达式。 3. 了解机械效率总小于1。 4. 熟练掌握有关涉及机械效率的运算。 三. 教学内容及知识提要 1. 机械效率 有用功跟总功的比值叫机械效率 2. 机械效率的数学表达式：。由于，所以机械效率总是小于1 3. 有用功：利用机械工作的时候，对人们有用的功，叫有用功 4. 额外功：利用机械工作时，对人们没有用但不得不做的功。它等于克服摩擦和机械自身重力所做的功。 5. 总功：有用功与额外功的总和叫总功。即，因为有用功和额外功都是加在机械上的动力去完成，所以总功就是人们作用在机械上的动力实际做的功，即 【典型例题】 1. 有一台水泵，它每秒钟可把质量为m=80千克的水抽到h=10米高处，水泵的效率80%，g取10牛/千克。则水泵抽水时所需的功率为多少瓦？ 解：∵≈8000焦 ∴ 点评：本题是简单的公式应用，同时也可以直接联立方程来解。 2. 沿着长L=5米。高h=1米的斜面，把质量m=10千克的物体拉到车上去。（1）不考虑摩擦，所用拉力F是多大？（2）由于有摩擦，实际上用的拉力F’=2450牛。斜面的机械效率为多大？ 解：（1）有斜面公式得拉力 （2）拉力做的有用功 总功 ∴机械效率 点评：学会斜面公式和机械效率公式的正确应用。 3. 用长为L=10米，高h=2米的斜面，把质量m=225千克的物体沿斜面拉到顶端。若受到的阻力f是物体重力的0.1倍。斜面的机械效率为多大？ 解：把物体拉到顶端拉力做的有用功 所做额外功为： 总功 ∴机械效率 4. 一辆装有功率为30千瓦的发动机的汽车。发动机的机械效率为20%，若汽车以60千米/时的速度前进，油箱内还有8千克汽油。已知汽油的燃烧值q=4.6焦/千克。那么汽车用这些汽油还能供它行驶多少路程？ 解：汽车利用燃料燃烧做功为总功。转化为汽车行驶做的有用功仅是燃料燃烧做功的一部分， 机械效率 因为： 又因为 所以。（V=60千米/时=16.7米/秒） 即 所以 点评：此问题涉及的是热能转化为机械能的问题。要正确理解热能为总能量，牵引汽车行驶为机械能，仅占热能的一部分。 5. 如图所示，物体重G=800牛，斜面长L=6米，高h=3米。斜面和滑轮组装置的总机械效率=72%。要把重物匀速拉上斜面，拉力F应多大？ 解：整个装置的有用功是： 又因为滑轮组有3股绳子承担物体沿斜面向下滑的拉力。所以绳子的自由端移动的距离S=3L=36米=18米。 拉力做的总功为 所以： 公式变形： 点评：根据机械效率，分别求出和的表达式，然后求解。 6. 如图所示，用一水平拉力F=196牛。把质量m=39千克的铁块从深水里匀速提升h=2米高，且不露出水面。试求： 拉力做的功。 （2）滑轮组的机械效率。 解：（1）∵滑轮组有两股绳子，提升重物时自由端移动距离： S=2h=22米=4米 ∴拉力做功 （2）动滑轮承担的拉力为物体在水中的视重 G牛 所以 机械效率 点评：分清滑轮组做的有用功应考虑浮力作用，视重有二股绳子承担，因此绳子自由端为上升高度的2倍。 7. 如图所示的甲、乙两滑轮组提升同一重物。若物体的重力为500牛，每个动滑轮重为20牛，不计摩擦，求甲、乙滑轮组的机械效率各是多少？若将物体的重力增加到800牛，乙滑轮组的机械效率又是多少？ 解：∵不计摩擦，额外功就等于提高动滑轮做的功。设物体被举高h则： 若物体重增加到800牛，则乙滑轮组的机械效率： 点评：不计摩擦时，滑轮组的机械效率与动滑轮的重力，被提升的重物有关，乙装置更省力。但乙的动滑轮个数多，重力大。做同样的功效率不同。所以。对同一个滑轮组来说，提高的重物不同，也不同。物重增加效率也提高。 8. 如图所示滑轮组，把重为G=600N的物体匀速提高2米的过程中，拉力F做的功为1440焦，若用此滑轮组以3米/秒的速度匀速提高重为1200牛的物体，拉力F的功率为多少？用这个滑轮组分别提升600牛重物和1200牛的重物时，机械效率之比是多少？ 解：（1）动滑轮有3段绳子承担重物，S=nh=32=6米 F= 又F= G F 又V p （2） 点评：机械效率不仅可以用有用功与总功来求出，还可以从有用功率与总功率来求，不访一试。 9. 如图所示，斜面高设为h，长度为L，用平行于斜面的拉力F把重力为G的物体从斜面的底端匀速拉到顶端，拉力F做的功为W，那么物体受到斜面的摩擦力为多少？ 解：假设物体与斜面间无摩擦力时根据 斜面公式可得