八年级物理机械效率上海科技版知识精讲

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1、初二物理机械效率上海科技版【本讲教育信息】一、教学内容：机械效率二、考点点拨：1、理解有用功、额外功和总功；2、理解机械效率，并会运用有关的公式进行简单的计算；（重点）3、知道提高机械效率的主要方法；4、知道机械功原理，并会用机械功原理分析简单的实际问题（难点）三、跨越障碍1、机械效率①弹簧测力计将钩码匀速提升一定高度②用弹簧测力计并借助一只动滑轮将同样的钩码匀速提升相同高度用弹簧测力计测量物体的重力为G，如果借助机械动滑轮，弹簧测力计对绳子的拉力应该为G/2，但是在试验的过程中发现弹簧测力计的示数总是大于G/2.如果两种情况下都使物体上升的高度为h，那么我们会发

2、现借助机械拉力做的功多一些。这是为什么呢？原来机械本身有重力，而且有许多地方存在摩擦，所以必定要使实际用力比计算的力要大，从而导致动力所做的功比不用机械而直接用手所做的功（机械对物体所做的功）要多，浪费了一些功。总功：拉力所做的功有用功：借助机械所做功的一部分，此部分就是借助机械要达到的目的。即不借助机械时达到同样的目的所做的功。额外功：克服滑轮的重力和滑轮转动时的摩擦阻力做的功。W=W有+W额所以我们发现此时的有用功小于总功，这说明使用机械做功时，存在一个效率的问题机械效率：有用功和总功的比值。机械效率通常用百分率表示。公式：例1、用水桶从井中提水，对水桶的拉力

3、为F，水的重力为G，水桶被提高的高度为h，那么有用功、额外功和总功分别是什么？点拨：总功为人对水桶的拉力所做的功，即W=Fh有用功的大小和不借助装置单纯对物体所做的功相等，即W有=Gh所以额外功为克服水桶的重力所做的功：Fh－Gh所以我们可以发现此时的机械效率小于1例2、现用一个如图所示的滑轮组，提升一个重为600N的重物，绳端的拉力大小为250N，求：（1）该滑轮组的机械效率是多大？（2）若用该滑轮组提升另一个重为1500N的重物，则绳端的拉力是多大？此时滑轮组的机械效率是多大？若物体以1m/s的速度向上匀速运动，拉力做功的功率是多大？点拨：（1）设物体被提高h

4、人做的有用功：W有用=Gh=600h　　人做的总功：W总=FS=3Fh=3×250×h=750h滑轮组的机械效率：η＝W有/W总＝600h/750h＝80％（2）由（1）得F=（G物+G动）/n即G动=3F-G物=3×250N-600N=150N；当G’=1500N时，拉力F’=（G’物+G动）/n=（1500N+150N）/3=550N滑轮组的机械效率：η’＝W有用/W总＝G’h/F’S＝1500h/3×550h=90.9％拉力的功率：P=F’V=550N×3x1m/s=1650W例3、小明利用如图所示的装置沿水平方向匀速拉动一个重2000Ｎ的物体A，A受到地面

5、的摩擦力为600Ｎ，作用在绳端的拉力为250Ｎ，该装置的机械效率是.点拨：设物体在水平面运动的距离为hη＝W有用/W总＝fh/FS＝600h/（3×250h）=80％2.探究滑轮组的机械效率：（1）影响滑轮组的机械效率的因素：①物体的重；②绳与滑轮间的摩擦，滑轮与转轴间的摩擦；③绳子的自重（2）几个重要的结论：①同一个滑轮组的机械效率与所提升的物重有关，所提升的物重越重，滑轮组的机械效率越高；②用不同的滑轮组提升同一重物，动滑轮越重的滑轮组其机械效率越低.实验：探究滑轮组的机械效率.例4、在探究定滑轮组机械效率的实验中（1）所用的实验器材除图中所示外，还需要、（2

6、）实验中，用力拉弹簧测力计时应使钩码（3）若实验装置如图所示，需要计算动力F移动的距离s与重物G上升的高度h的关系是（4）要测量的物理量（并用符号表示）是：a.用弹簧测力计测量b.用弹簧测力计测量c.用测量（5）实验中有用功W有=；总功W总=，其机械效率的表达式是ŋ=点拨：本题注重对基础知识的掌握，要会设计和组装实验，会用公式（或字母、文字）表达出实验结论。要测出滑轮组的机械效率需测量出有用功和总功，需要的仪器还应该有刻度尺和铁架台，第（3）问中由s=nh可得出它们得关系，第（5）问中要用字母表示有用功，总功和机械效率。答案：（1）铁架台（支架），刻度尺（2）匀速

7、上升　（3）s=3h　（4）a.钩码的重力G　b.绳子的拉力Fc.刻度尺　钩码上升的高度　（5）Gh3FhG/3F如果用同样的装置提升三个钩码时，使其上升的高度与上面的试验相等，那么此时两种情况下克服动滑轮的重力所做的额外功相等，但是第二种情况下所做的有用功要多，所以第二种情况下同样的滑轮装置的机械效率高。所以我们可以得知，同样的机械装置其机械效率并不是一定相等的。在测定滑轮组的机械效率的实验中，如果不用刻度尺测量钩码和弹簧测力计挂钩（即动力作用点）移动的距离，能不能算出机械效率？答案当然是“能”，因为只要知道重物是由n段绳子承担的，动力作用点通过的距离S一定是重

8、物升高距离