《江蘇省溧水縣孔鎮(zhèn)中學九年級物理上冊 11.5 機械效率學案(無答案)(新版)蘇科版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《江蘇省溧水縣孔鎮(zhèn)中學九年級物理上冊 11.5 機械效率學案(無答案)(新版)蘇科版(9頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、機械效率
【學習過程】:
一、 機械效率
案例:小明家最近買了一處新樓房,一單元二樓。想把洗手間、廚房裝修一下,需把沙子運到二樓。請同學們根據(jù)需要,選擇器械幫助小明家解決這個問題
算一算,比一比
(1)假設樓層高度為3米,一袋水泥質(zhì)量為50kg,若直接把水泥扛到樓上,人需要做多少功(袋子質(zhì)量忽略不計,g=10N/Kg)
(2)若用圖中滑輪組將水泥運送到樓上,需要在繩端施加的力為150N,則通過使用此機械把水泥運到樓上人需要做多少功?
(3)分析兩次做功不同的原因
(4)結論:有用功
額外功
總功
機械效率
2、 ,機械效率用字母 表示
計算公式為
(5)練一練
例1、如圖所示,小明分別用甲、乙兩滑輪把同一桶沙子從一樓地面提到二樓地面,用甲滑輪所做的總功為,機械效率為;用乙滑輪所做的總功為,機械效率為。若繩重及滑輪的摩擦均可忽略不計,則( )
A., B.,
C., D.,
例2.如圖所示,物體A重200N,在水平拉力作用下以0.2m/s的速度勻速前進1分鐘.若物體A在前進過程中受到的摩擦阻力為50N,拉力為20牛,滑輪組的機械效率.
二、 探究斜面的機械效率
要測定斜面的機械效率,實驗中我們需要測量的物理量有
3、 、
、 、
則斜面的機械效率= (用測量的量表示)
例3、小周同學學過有關“機械效率”的知識后提出了一個問題:“斜面的機械效率與斜面的傾斜程度有沒有關系?”針對這侖問題他做了在斜面上勻速拉動物塊的探究實驗,并記錄實驗數(shù)據(jù)如下:
實驗次數(shù)
斜面的
傾斜程度
物體重
G/N
物體上升高度h/m
沿斜面拉力
F/N
物體移動距離S/m
有用功
W有/J
總功
W總/J
機械效率η
1
較緩
5.0
0.10
1.6
0.50
0.50
0
4、.80
63%
2
較陡
5.0
0.15
2.2
0.50
0.75
1.1
68%
3
最陡
5.0
0.25
3.1
0.50
?
?
?
⑴.根據(jù)表中數(shù)據(jù),可求出第三次實驗的有用功為__________焦, 總功為__________焦,機械效率是_____________;
⑵.通過對上述實驗數(shù)據(jù)的分析,你認為斜面省力情況與斜面傾斜程度的關系是:斜面越陡,越_________________;
(3)通過對上述實驗數(shù)據(jù)的分析,你對斜面機械效率的問題可獲得的初步結論是:_________
5、 ______。
三、思考題
1. 福州市政府投入巨資,對二環(huán)路沿街實施景觀改造。施工中,一工人利用如圖所示的定滑輪將一桶沙勻速拉到10m高處,沙重90N,所用的拉力是100N。
求:(1)有用功是多少?
(2)總功是多少?
(3)定滑輪的機械效率是多大?
2、某人用如圖所示的滑輪組(不計摩擦)提升某一重物,所用拉力F為200N,若滑輪組的機械效率為80%。求(1)被提升的物重?(2)動滑輪重?
3、如圖所示,物體A重200N,在水平拉力作用下以0.2m/s的速度勻速前進1分鐘.若物體A在前進過程中受到
6、的摩擦阻力為50N,滑輪組的機械效率為80%,求拉力F的大小及其功率.
機械效率 課后作業(yè)
一、填空
1. 不考慮人克服自身重力做功,我們把重100N的物體從地面上提起并把它舉高到2m高的地方,我們對重物做了____J的功。如果人依然站在地面上,改用動滑輪來完成這件事,那么,我們在完成必須對重物做的___J的功外,我們還不得不克服動滑輪的_____以及滑輪與軸、繩子與滑輪之間的____來做功。從完成任務的角度看,我們直接對重物所做的功是有用的,物理學就稱這種功為_____功。因為使用機械而導致的不得不做的功,其實不是我們做的目的所在,物理學把這部分功稱為____
7、__功,也叫_____功。
2. 使用動力臂大于阻力臂的杠桿省_____,費_____;使用動力臂小于阻力臂的杠桿?。撸撸撸摺≠M_____;但它們都不能?。撸撸撸撸?。
3. 我們把使用機械時,所做的____功在____功中所占的百分比,叫做機械效率。寫成公式就是_______。使用機械做功時,由于____不可避免,所以總功_____有用功,因此,機械的效率總_____1。
4. 某人把重100N的砂子提到6m高的樓上,桶重20N,人體重480N:
?。?)人直接提著砂桶上樓,需要做的有用功是____J,額外功是___J,總功是____J機械效率是_____。
?。?)若人站在樓
8、上,用重10N的動滑輪把上述砂桶提上樓,需要做的有用功是__J,額外功是____J,總功是___J,機械效率是_____。
(3)若將(2)中的砂桶改用為重5N的口袋裝砂子,則提砂子的過程中,需要做的有用功是___J,額外功是___J,總功是___J,機械效率是____。
5.?用一個動滑輪將重500N的重物勻速提高0.5m,在繩子自由端所用的拉力是300N,則W總=______J,W有用=______J,機械效率η=______。
6. 把一個重2000N的物體沿長4m、高1m的斜面勻速從它的底端推到頂端,所用的推力是600N。那么動力做的功是___J,它是____功。如果直接將物
9、體升高1m,需要做功____J,這是____功,這個斜面的機械效率是_____。
7. 用動力臂是阻力臂3倍的杠桿,將重600N的物體抬高40cm,手向下壓杠桿的力是250N,手下降的高度是___cm,人做的功是___J,機械效率是____。
8.一臺功率為40kW的抽水機,機械效率為60%,如果要把河水抽到5m 高的地方,則每小時抽水機做的總功 J,其中有用功是 J,所抽水的質(zhì)量是 kg。
二、選擇
1. 關于功、功率、機械效率,下列說法中正確的是
A.物體受力且運動時,力對物體就做了功 B.功率大的機器做功一定多
C.功率大的機器做功就快
10、 D.做功快的機器其機械效率一定高
2.一動滑輪改為定滑輪使用,這樣一定
A.不能改變機械效率 B.提高了功率
C.改變了動力的方向 D.節(jié)省了力
3. 定滑輪、動滑輪、滑輪組分別提升同樣的重物,在不計摩擦阻力和繩子重力的情況下,機械效率最高的是 ( )
A,動滑輪 B,定滑輪 C,滑輪組 D,都一樣
4.采取下列哪項措施可以提高機械效率 ( )
A.有用功一定,增大總功
11、 B.總功一定,增大額外功
C.有用功一定,減少總功 D.額外功一定,減少有用功
5.關于機械效率的說法中,正確的是 ( )
A.做功多的機械,機械效率高 B.單位時間內(nèi)做的功越多,機械效率越高
C.額外功越少的機械,機械效率越高 D.使用任何機械,它的機械效率都小于1
6.某機械的效率是80%,其含義是 ( )
A.總功中有20%用來克服額外阻力做功
B.總功中有80%用來克服有用阻力做功
C.總功中有80%來克服額外阻力做功 D
12、.以上說法都不對
7.甲、乙兩臺機器,甲的機械效率大于乙的機械效率,則 ( )
A.使用甲機器一定省力 B.使用甲機器做功一定快
C.使用甲機器做功一定省時間 D.以上說法均不對
圖11.7.1
E D C B
A
8. 如圖11.7.1所示,AB=3AE,AC=2AE,AD=1.5AE。若把物體沿AB、AC、AD三個斜面勻速地拉到頂端A 時,(不計摩擦)則
A.沿著AB用的拉力小,做功多.
B.沿著AC用的拉力小,做功多.
C.沿著 AD用的拉力大,做功少.
D.沿著三個斜
13、面用的拉力不相等,做功一樣多
F甲
G
F乙
G
甲
乙
9.(不計繩重與摩擦,且動滑輪重G動小于物重G),用它們分別將重相同的甲、乙兩物體勻速提升相同的高度,所用的拉力分別為F甲、F乙,它們的機械效率分別為η甲、η乙。則下列關系正確的是:( )
A.F甲<F乙 B.F甲>F乙
C.η甲<η乙 D.η甲 =η乙
三、實驗
小紅學過“機械效率”的知識后,產(chǎn)生了一個疑問:“機械的機械效率越高是否越省力?”針對這個問題,小紅向老師借來了一只彈簧測力計,利用家中的“案板(切菜用)”和茶杯做了如下的探究(如圖):
(1)把杯子放在塑料
14、袋中,向杯子中加入適量的水,用彈簧測力計測得杯子和水的總重力為G;
s
(2)用“案板”做斜面,如圖1所示,把一只水杯通過細繩與彈簧測力計連接,拉動彈簧測力計,使水杯沿斜面勻速移動到斜面頂端;
(3)分別測出拉力F,杯子移動的距離s和杯子升高的高度h;
(4)改變斜面的高度,做4次實驗,記錄實驗數(shù)據(jù)如下表:
次
數(shù)
物
理
量
1
2
3
4
重力G/N
5
5
5
5
升高h/m
0.1
0.15
0.2
0.25
有用功W有/J
0.75
1
1.25
拉力F/N
1.6
2.2
2.7
3.1
移動
15、距離s/m
0.5
0.5
0.5
0.5
總功W總 /J
1.1
1.35
1.55
機械效率η
0.68
0.81
Ⅰ.請計算并將數(shù)據(jù)填入表格中的4個空格
Ⅱ.小紅的疑問是否得到解決?分析實驗數(shù)據(jù),能得到什么結論?
四、計算
1.某工地用如圖所示的滑輪組勻速提升質(zhì)量為500kg的物體,在重物上升0.8m的過程中,拉力F的功率為2500W,此時滑輪組的機械效率是80%,求:
(1)滑輪組做的有用功(g取10N/kg)。
(2)重物上升的速度。
2. 如圖所示滑輪組,重物G=12牛,每個滑輪重3牛,人用拉力F在2秒內(nèi)把物體勻速提高了3米,不計繩重和滑輪軸處摩擦。求∶
(1)人做的有用功是多少?
(2)人的拉力F為多少牛?
(3)滑輪組機械效率為多少?額外功為多少?
(4)物體上升的速度為多少,人拉繩子的速度為多少?
(5)人拉繩子所做的功率為多少?
3.工人利用如圖所示的滑輪組提升重物,不計繩重和摩擦。
(1)若工人用250N的力恰好能將重400N的物體豎直向上勻速提升,求該滑輪組此時的機械效率。
(2)若用此滑輪組將重900N的物體豎直向上勻速提升2m,求拉力F在這一過程中所做的功。