6 机械效率-学案.docxVIP

课程主题：机械效率 授课时间： 学习目标 .能区分有用功和额外功 .会计算复杂滑轮组的机械效率 .知道减小或者增大机械效率的方法 .通过测量滑轮组机械效率的实验过程，总结出提高机械效率的方法 教学内容 一辆小轿车以恒定功率60kW在水平路面上沿直线匀速行驶了 15分钟，若小轿车的牵引力是 3.0x103N,行驶时所受阻力为车重的。.2倍，则小轿车的质量为 kg,此时小轿车行驶的速度为 km/h o (g = 10N/kg) 一辆载重卡车连同货物一起的总质量m=4.5xl()3kg,在F=4.0x1()3n的牵引力作用下在平直公路上 做匀速直线运动，Imin内行驶了 600mo求：(g= 10N/kg) (1)卡车连同货物受到重力的大小； (2)卡车受到阻力的大小； (3)牵引力做功的功率。 窿多无导辔 4.如图所示，一辆汽车通过滑轮组匀速提升物体。在汽车对绳子施加的拉力F的作用下，重1200N 的物体A以lm/s的速度匀速上升了2m,在这个过程中，拉力F做功的功率为1.5kW。不计绳重和 轮与轴的摩擦。求： (1)拉力F所做的有用功W有；(2)滑轮组的机械效率中 甲乙.工地上用如图(甲)所示的滑轮组提沙，工人用20s的时间把重为120N的沙匀速提升5m,拉力做 的功W随时间t的变化图象如图(乙)所示。求： 工人做的有用功； 滑轮组的机械效率; 拉力的大小； 拉力的功率。 甲 乙 预习内容简单机械与功复习 用同样的滑轮组提不同的重物，有什么不同？那么用不同的滑轮组提相同的重物，又有什么不同呢? 物器钎一、机械效率 【知识梳理】i.有用功、额外功、总功 (1)有用功：无论是否使用机械，都必须要做的功。如多元导学中两种方式中都必须将钩码提升高 度。这部分功为有用功。用W有表示。 (2)额外功：由于克服机械自重以及摩擦力等因素而多做的功。如图乙中，当用动滑轮提升钩码时， 我们需要额外提供提升动滑轮高度和克服摩擦力所需要的功，这部分功叫做额外功，用W额表示。 (3)总功：使用机械后实际所做的功。有用功与额外功之和是总共做的功，叫做总功，用W总表示， 总功也可以看做是拉力(动力)对整体做的功。总功、有用功和额外功之间的关系为： 〃总=〃有+勿新 .机械效率有用功和总功的比值叫做机械效率，用n表示。 W公式为：T] = — X 100% W总在保证有用功一定的情况下，人们当然希望额外功越少越好。即额外功在总功中所占的比例越少越好。 (1)机械效率是一个百分数，没有单位； (2)由于额外功必然存在，机械效率总小于1； (3)理想机械的机械效率等于1。 .机械效率的影响因素： 提升物体的重、动滑轮重以及绳重和摩擦等有关。 .提升机械效率的方法①增加提升物体的重力； ②减小所用动滑轮的重力；③用润滑油减小机械间摩擦。 【例题精讲】例1.从深为5m的井中直接将一桶水提出井口，已知桶重20N,桶中水重80N。若此人的目的是为了 提水，则机械效率为，若此人的目的是为了捞桶，则机械效率为 O 例2.升旗过程中，克服旗的重力做的功是,克服摩擦力做的功是;人给绳子拉力做的功是 o （填“有用功”“额外功”或“总功”） 【答案】有用功；额外功；总功。 例3.如图所示，物体重为50N,小明用这个滑轮组3s内将物体匀速提升0.3m,拉力为20N,不计绳重和摩擦，下列说法错误的是（） A.动滑轮的重力为10NC.该滑轮组的机械效率约为83.3%B.拉力 A.动滑轮的重力为10N C.该滑轮组的机械效率约为83.3% 例4.总功是300J,额外功是30J,则有用功和机械效率分别是（） A. 270J, 10%B. 330J, 90%C. 270J, 90%D. 330J, 10% 【答案】C 【巩固练习】 1.用水桶从井中提水,则：提桶做的功、 提水做的功、提水和桶做的功分别是（） A.总功、有用功、 额外功B.额外功、有用 功、总功 C.有用功、额外 功、总功D.总功、额外功、 有用功 .用总功率为10kW,最大抽水高度10m的水泵给水塔抽水，水塔顶端水箱容积为200m3,水塔水箱距地面高度为24m,抽水机的机械效率为50%,则最少需要 台这样的抽水机，同时满负荷工作 秒可以将水塔抽满？ .工人师傅用图所示的滑轮组分别将两个重为500N和1000N的货物匀速提升相同高度，不计绳重 及轴摩擦，则下列说法中正确的是（） A.工人师傅所做的有用功相等C.该滑轮组两次的机械效率相等B. A.工人师傅所做的有用功相等 C.该滑轮组两次的机械效率相等 B.工人师傅所做的额外功相等 D.绳的自由端的拉力都小于500N （1）有用功与额外功的区分根据完成这件事的目标去锁定有用功。如：①用水桶打水，目的是提起水，那么提起水做的功是有用功，而提 起水时附带着提起水桶做的功是额外功。②