八年级物理 9.5 提高机械效率学案 沪科版

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1、第五节提高机械的效率一、课前知识准备1．用动滑轮提升重物时，如果考虑摩擦和动滑轮自重，实际拉力物重的一半。2．你能计算出一枝铅笔的铅芯利用效率吗？答案：1.大于2.求出用掉的长度占总长度的百分比，即为铅芯利用效率。二、名师解读点拨知识点1：什么是机械效率【实验】用弹簧测力计将钩码提升一定高度；用弹簧测力计并借助一只动滑轮将同样的钩码提升相同高度。比较弹簧测力计两次所做的功，发现利用动滑轮所做的功多一些，这是为什么呢？【点拨】使用机械时，会有省力、方便等有利因素，但由于机械本身的自重，以及摩擦等因素，所以要做更多的

2、功。拉力所做的功，物理学叫。在这一总功中包含了拉力在提起重物时，必须克服动滑轮的自重和滑轮转动时的摩擦阻力做的功。这部分功，是无用的，但又不得不做，称为。从总功中减去额外功，就是有用的功，物理学中叫。有用功和总功的比值叫做机械效率，计算公式为η=×100%，η：机械效率，W有：有用功，W总：总功答案：总功；额外功；有用功【明确】在实际计算中，机械效率通常被表示为一个百分数，没有单位；由于W总＞W有，所以＜1，因此机械效率必然小于100%．如果有人告诉你某机器:η大于1或大于100%，那肯定是错误的。【练一练】用一

3、个动滑轮，将200N的物体匀速提升2m，拉力F为120N，此动滑轮的机械效率是多少？分析：解此题的关键是要注意用动滑轮提起物体时，动力F把绳子末端拉起的距离是物体被提起高度的2倍。已知：G=200N，h=2m，F=120N，s=2h=4m。求：η。解：W有=Gh=200N×2m=400J，，W总=Fs=120N×4m=480J，η=×100%=×100%≈83.3%。答案：动滑轮的机械效率约是83.3%。知识点2：影响滑轮组机械效率的因素【实验】按如图所示的方式组装好滑轮组，并使用滑轮组提起相应的重物，将三次实验

4、数据填写在下表中，比较三次测算的机械效率是否相等。甲乙丙名称拉力F/N弹簧测力计上升的距离s/m总功W总/J钩码重G/N钩码上升高度h/m有用功W有/J机械效率η甲乙丙【小结】1．同一滑轮组，载重越大，机械效率越大，所以滑轮组在满载情况下工作，以增大有用功占总功的比例，提高机械效率。2．相同载重的情况下，动滑轮重力越小，机械效率越高，所以减小滑轮组中动滑轮的自重，减小额外功占总功的比例，提高机械效率。3．改进机械结构，在滑轮的转轴上加润滑油，以减小摩擦阻力，减小额外功占总功的比例，提高机械效率。【注意】在“测滑轮

5、组的机械效率”的实验中，为什么要匀速竖直向上拉弹簧测力计且在拉动过程中读数？①如果不是匀速地拉，弹簧秤示数忽大忽小，则W总偏大偏小，且滑轮组对钩码的拉力不等于钩码的重力，则W有偏大偏小，由η＝W有/W总算出的机械效率偏大偏小．②如果向下拉，弹簧测力计由于弹簧的自重而导致示数F偏小，η=，η偏大③如果在弹簧秤静止时读数，由于滑轮和轴之间没有摩擦，则读数F偏小，η偏大．【想一想】在上述实验中，如果没有刻度尺，能不能测出滑轮组机械效率？【点拨】可以，用η===进行计算。其中G为提升的物重，h为物体升高的高度，F为施加在

6、绳子自由端的拉力，s为绳子自由端移动的距离，n为吊起动滑轮绳子的段数。若不考虑摩擦和绳重滑轮组机械效率可变为：η=。【易错点】如果滑轮组不是用来提升物体，而是拉着物体水平运动，则不能用上式计算机械效率，应该用η==，f为物体受到的阻力。【比较】机械效率与功率是两个完全不同的概念这两个物理量是从不同方面反映机械性能的。它们之间没有必然的联系。功率大表示机械做功快；机械效率高表示机械对总功的利用率高。功率大的机械不一定机械效率高，例如内燃机车功率可以达到几千千瓦，但效率只有30%～40%，反之，机械效率高的机械功率不

7、一定大。例如，安装在儿童玩具汽车车里的电动机效率可达80%，但功率却只有几瓦特。三、拓展整合创新类型之一：机械效率的理解和计算【例1】（05年广州市课改区）下列说法中正确的是（）A．机械效率越高，机械做功一定越快B．做功越多的机械，机械效率一定越高C．功率越大的机械做的功一定越多D．做功越快的机械，功率一定越大解析：机械效率反映了使用机械时有用功占总功的比例，功率是表示做功的快慢，这两个物理量没有必然的联系，机械效率高的机械做功不一定快。做功多的机械，有用功占总功的比例不一定大，机械效率不一定高；机械做功的多少，

8、由功率和做功时间共同决定，仅功率大，时间不确定，做的功不一定多。答案：D变式题：在建筑工地上，经常可以看到用来吊运货物的吊车。若吊车的机械效率为80%，将重为7000N的货物匀速提升4m,所用的时间是10s，则吊车的功率是多少？解析：本题要求熟练掌握功、功率、机械效率的计算公式及其变形式，同时要正确区分机械效率和功率是两个完全不同的概念。答案：W有用=Gh=7000N×4