《滬粵九年級上冊物理 第十一章 第三節(jié) 如何提高機(jī)械效率 導(dǎo)學(xué)案》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《滬粵九年級上冊物理 第十一章 第三節(jié) 如何提高機(jī)械效率 導(dǎo)學(xué)案(6頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第三節(jié) 如何提高機(jī)械效率
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、結(jié)合實(shí)例認(rèn)識有用功、額外功、及總功,掌握各種功的計(jì)算方法
2、掌握機(jī)械效率的概念,會(huì)進(jìn)行簡單計(jì)算
3、能通過實(shí)驗(yàn)探究滑輪組機(jī)械效率影響因素
【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】正確找到有用功、額外功、總功及機(jī)械效率的簡單計(jì)算
【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】正確找到有用功、額外功、總功及機(jī)械效率的簡單計(jì)算
【自主學(xué)習(xí)】
知識點(diǎn)1.功的分類
1.有用功: 。
2.額外功: 。
3.總功:_
2、 。
4.三者關(guān)系: 。
2.機(jī)械效率:(1)定義: 。(2)公式: 。
知識點(diǎn)2.機(jī)械效率
1.___________________________叫機(jī)械效率。用_______表示總功,_______表示
有用功,________表示機(jī)械效率。計(jì)算機(jī)械效率的表達(dá)式是:__________________
2.提高機(jī)械效率的辦法主要有哪些?
3、
知識點(diǎn)3.測量滑輪組的機(jī)械效率
學(xué)生分組實(shí)驗(yàn): 測量滑輪組的機(jī)械效率
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?
實(shí)驗(yàn)原理:
實(shí)驗(yàn)器材:
注意事項(xiàng):豎直向上,緩慢拉動(dòng)測力計(jì)。
實(shí)驗(yàn)步驟:
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
鉤碼的重力G/N
鉤碼上升
高度h/m
有用功
W有/J
拉力
F/N
繩端移動(dòng)
4、
距離S/m
總功
W總/J
機(jī)械效率η
1
2
3
交流討論:
⑴影響滑輪組機(jī)械效率高低的主要因素是什么?
⑵對于同一滑輪組如何提高機(jī)械效率?
⑶機(jī)械效率和功率的區(qū)別?
【典型例題】
1、下列說法正確的是( ?。?
A.效率高的機(jī)械,功率一定大
B.做功時(shí)間
5、長的機(jī)械,功率一定大
C.所有機(jī)械的機(jī)械效率都小于1
D.功率大的機(jī)械做的功一定多
2、在不計(jì)摩擦和繩子質(zhì)量的情況下,分別使用定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組(兩個(gè)定滑輪和兩個(gè)動(dòng)滑輪)勻速提升同一物體到同一高度處,其機(jī)械效率分別為η定、η動(dòng)、η組,則下列選項(xiàng)正確的是 ( )
A.η組<η動(dòng)<η定 B.η定<η動(dòng)<η組
C.η動(dòng)<η定<η組 D.η定<η組<η動(dòng)
3、利用如圖所示的滑輪組提起重物。(1)當(dāng)被提起重物的重力是150N時(shí),滑輪組的機(jī)械效率為60%,求繩端拉力。(2)若被提起重物的重力為250N時(shí),求
6、重物上升2m時(shí),繩端拉力做的功。(繩的自重和輪軸間摩擦均不計(jì))
4、在物理課上,同學(xué)們通過實(shí)驗(yàn)對斜面的機(jī)械效率進(jìn)行探究。其中一組同學(xué)研究“斜面的傾斜程度跟機(jī)械效率的關(guān)系”。下表是他們的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)?! ?
實(shí)驗(yàn)序號
斜面傾q /
木塊重G/N
拉力F/N
斜面高
h/cm
斜面長
S/cm
機(jī)械效
率η/%
1
10
2
0.6
10
57.6
57.9
2
15
2
0.8
10
38.6
64.8
3
20
2
1.0
10
29.2
68.5
4
25
2
1.1
10
24.0
75.8
5
3
7、0
2
1.2
10
20.0
83.3
(1)分析表中的數(shù)據(jù),可以知道:
?、傩泵娴臋C(jī)械效率跟斜面傾角(傾斜程度)的關(guān)系是_______________;
?、趯?shí)驗(yàn)中,拉力做的有用功__________(填“相等”或“不相等”);
?、蹖?shí)驗(yàn)中,隨著斜面傾角的增大,拉力做的總功__________(填“增加”“不變”或“減少”);
④額外功減少的原因是______________________________________。
(2)進(jìn)而可以有如下推論:
①木塊受到的摩擦力跟斜面傾角的關(guān)系是_______________________;
②從影響滑動(dòng)摩
8、擦力大小因素方面分析,在實(shí)驗(yàn)中,摩擦力的大小發(fā)生變化的原因是_______________________。
【反饋檢測】
1、關(guān)于機(jī)械效率的下列說法中,正確的是( ?。?
A.利用機(jī)械越省力,機(jī)械效率越高
B.機(jī)械做功越快,機(jī)械效率越高
C.有用功相同、總功越大機(jī)械效率越高
D.額外功相同、有用功越大的機(jī)械效率越高
2、工人用滑輪組把一箱箱貨物從一樓提升到五樓,在滑輪組上加潤滑油后,機(jī)械效率提高了,則加潤滑油后工人提升同樣的重物時(shí),做功的( )
A.有用功減小,總功不變 B.有用功增加,總功增加
C.有用功減小,總功減小 D.有用功不變,
9、總功減小
3、工人用如圖所示的滑輪組提起重2000N的物體,若工人勻速提升這個(gè)物體所用的拉力是800N,則該滑輪組的機(jī)械效率為 ??;若工人用800N的拉力在1min內(nèi)將這個(gè)物體勻速提高了3m,他做功的功率為 W。
4、某興趣小組用如圖甲所示的滑輪組(物體與動(dòng)滑輪用繩子a連接)勻速拉動(dòng)放在同一水平面上的不同物體,物體受到的摩擦力從200N開始逐漸增加,直到組裝滑輪組的繩子b被拉斷,每次物體拉動(dòng)的距離均為2m。通過實(shí)驗(yàn)繪出了該滑輪組機(jī)械效率隨物體受到摩擦力大小變化的關(guān)系圖象如圖乙。(不計(jì)繩重和繩與滑輪間的摩擦)求:
(1)動(dòng)滑輪重力;
(2)當(dāng)滑輪組的機(jī)械效率為8
10、0%,物體以0.2m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),該滑輪組的有用功率;
(3)一個(gè)重500N的同學(xué)利用該滑輪組,想獨(dú)自用豎直向下的力拉斷繩子b,請你通過計(jì)算分析他能否實(shí)現(xiàn)。
參考答案
【典型例題】
1、 C
2、 A
∵勻速提升同一物體到同一高度處,
∴三種情況下做的有用功相同,大小都為W有用;
∵不計(jì)繩子質(zhì)量和摩擦,
∴使用滑輪做的額外功:W額=G輪h,
又∵使用定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組的動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)為0、1、2,
∴使用定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組做的額外功:W額1<W額2<W額3,
∵W總=W有用+W額,
∴三種情況下做的總功:W定<W動(dòng)<W組,
∵η= W有用/W總
11、,
∴使用定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組的機(jī)械效率:η定>η動(dòng)>η組。
3、(1) 由于s=2h,W有=Gh,W總=Fs,因此根據(jù)機(jī)械效率公式有:
。(2)由上問知:G動(dòng)+G=2F,得G動(dòng)=2F-G,G動(dòng)=100N,所以W額= G動(dòng)h/=100N2m=200J,W有= G物h/=250N2m=500J,W總=W有+W額=500J+200J=700J。
4、⑴①傾角越大,機(jī)械效率越高;②相等;③減少;④木塊受到的摩擦力變小了
?、脾賰A角越大,摩擦力越小;②木塊對斜面的壓力變小了
【反饋檢測】
1、 D
2、D
3、62.5%;160
【解析】由圖知,n=4,
(1)滑輪組的機(jī)械效
12、率:η=100%=100%=100%=100%=100%=62.5%;
(2)s=4h=43m=12m,W總=Fs=800N12m=9600J,拉力的功率:P===160W。
4、(1)因?yàn)棣?===,
所以動(dòng)滑輪重力為G動(dòng)===200N;
(2)當(dāng)滑輪組機(jī)械效率為η2=80%時(shí),根據(jù)η=得,
物體受到的摩擦力為f2===800N,
所以滑輪組的有用功率為P=F2v=f2v=800N0.2m/s=160W;
(3)當(dāng)物體與地面間摩擦力達(dá)到最大f3=1600N時(shí),
作用在繩子自由端的拉力為F最大=(f3+G動(dòng))=(1600N+200N)=600N,
因?yàn)镕最大=600N>G=500N,所以中學(xué)生無法直接拉斷繩子。
【學(xué)習(xí)小結(jié)】
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