八年級物理下冊 第十二章 簡單機械 第3節(jié) 機械效率課件 （新版）新人教版

尖子生學案 人教版物理八年級下冊 第十二章簡單機械 第3節(jié)機械效率 功率和機械效率的辨析 易錯點 功率和機械效率都是機械本身的重要參數 但它們表示的是完全不同的兩個方面 一個是做功快慢 一個是有用功在總功中所占的比值 它們是毫不相干的兩個物理量 D 解析 功率大的機械 機械效率不一定高 機械效率高的機械 功率也不一定大 所以A C錯 做功越多的機械 有用功與總功的比值不一定大 機械效率不一定高 所以B錯 做功越快 功率一定越大 因為功率是表示做功快慢的物理量 所以D正確 故正確答案為D 1 關于功 功率 機械效率說法正確的是 A 功率越大 做功越快 機械效率越大B 做功越少 功率越小 機械效率越小C 功率越大 反映做功越快 與機械效率無關D 機械效率越大 表明它做的功越多 C 提示 機械效率反映的是有用功在總功中所占的比例 機械效率大 僅代表有用功在總功中所占的比例大 不代表做的功多 也不代表做功快 因此A B D三項都是錯誤的 做功快慢是用功率表示的 功率大 表示做功快 這與機械效率無關 C項正確 滑輪 組 水平使用時的機械效率計算 規(guī)律方法 C 水平使用滑輪或滑輪組時 目的是沿水平方向拉動物體 需要克服物體與水平面間的摩擦力做功 克服摩擦力f做的功為有用功 拉力F做的功為總功 這時滑輪組的機械效率?？梢员硎緸?解析 本題中使用滑輪組水平拉動物體 拉力F所做的功為總功 克服物體摩擦力所做的功為有用功 從圖可知 由2段繩子與動滑輪相連 則s 2s物 則該滑輪組的機械效率可以表示為 又A處繩子的拉力與物體與地面之間的摩擦力是一對平衡力 即FA f 所以 故正確答案為C 2 科學家最新揭秘 明代工人在建造故宮時 利用道路冰面灑熱水充當潤滑劑來實現巨石的滾運 在灑熱水的冰面上 只需要2 4 104N的水平力就可以拉著一塊質量約百噸的巨石勻速運動 巨石受到的摩擦力約為N 若使用如圖所示的滑輪來拉動相同情形下的同一塊巨石 拉力F為2 104N時 滑輪的機械效率是 60 2 4 104 提示 巨石做勻速運動 所以巨石受到的拉力等于它受到的摩擦力 f 2 4 104N 由題圖可知 繩子股數為n 2 所以拉力移動的距離s 2s 解析 1 斜面是常常使用的一種省力的簡單機械 2 由速度計算公式為v 變形后得 t 15s 3 因為斜面與水平地面成30 角 斜面長度為s 15m 故斜面的高度為h s 15m 7 5m 所做有用功為 W有 Gh 1 105N 7 5m 7 5 105J 由功率的公式P 變形后得 所做總功為 W總 Pt 6 104W 15s 9 105J 斜面的機械效率為 答案 1 省力 2 15s 3 83 3 3 如圖所示 斜面長1m 高0 4m 用大小為5N沿斜面向上的拉力F 將重10N的鐵塊從底端勻速拉到頂端 斜面的機械效率為 80 提示 沿斜面向上拉鐵塊的過程中 所做的有用功W有 Gh 克服摩擦力所做的功是額外功W額 fl 總功W總 Fl 則斜面的機械效率 例1 實際應用題 曉敏在觀看雜技表演 有一項跳板節(jié)目引起了她的注意 如圖12 72所示 兩名質量為60kg的男演員同時從3m高處自由下落到跳板的一端 站立于跳板另一端的一名質量為45kg的女演員被向上彈起4m高 曉敏利用所學的知識粗略地計算出跳板的機械效率為 A 90 B 75 C 50 D 45 C 解析 兩名男演員做的總功 W總 2G1h1 2m1gh1 2 60kg 9 8N kg 3m 3528J 對女演員做的有用功 W有 G2h2 m2gh2 45kg 9 8N kg 4m 1764J 跳板的機械效率為 故正確答案為C 例2 實際應用題 為模擬盤山公路 現將連接了重1N小球的細線穿入一根長1m的細管 如圖12 73所示 將細管從豎直放置的圓柱體底部a點開始斜向上纏繞5圈后 恰好繞至頂部b點 相鄰細管間的高度均為12cm 在b點處通過細線用0 8N的拉力 與管的軸線平行 將管口的小球從a點勻速拉至b點 則纏繞在圓柱體上的細管 模擬的盤山公路 的機械效率為 A 83 3 B 80 C 75 D 60 C 解析 細管纏繞在圓柱體上后相當于一個斜面 a點到b點的高度h 5 0 12m 0 6m 拉小球上升時 有用功 W有 Gh 1N 0 6m 0 6J 總功 W總 Fs 0 8N 1m 0 8J 所以纏繞在圓柱體上的細管的機械效率 故正確答案為C 例3 學科內綜合題 2015 泰安中考 分別用如圖12 74所示的甲 乙兩個滑輪組 在5s內將重為100N的物體G勻速提升2m 每個滑輪的重均為10N 不計繩重及摩擦 此過程中 A F甲小于F乙B 甲的機械效率小于乙的機械效率C F甲做的功大于F乙做的功D F甲做功的功率等于F乙做功的功率 解析 在不計繩重和摩擦的情況下 使用甲 乙兩個滑輪組把同一重物提升相同的高度 做的有用功相同 克服動滑輪重做的額外功相同 則總功相同 機械效率相同 B項錯誤 總功相同 也就是拉力做的功相同 因為時間相同 所以拉力做功功率也相同 故C項錯誤 D項正確 甲圖中2段繩子承擔物體和動滑輪的總重 所用拉力較大 故A項錯誤 故正確答案為D D 例4 綜合計算題 2015 棗莊中考 一體重為600N 雙腳與地面接觸面積為0 05m2的工人 用如圖12 75所示的滑輪組將重為800N的物體勻速提高了0 5m 此時該滑輪組的機械效率為80 求 不計繩重及摩擦 1 在勻速提升物體的過程中 工人對繩子的拉力為多大 2 在勻速提升物體的過程中 工人對地面的壓強為多大 3 使用該滑輪組 這個工人最多能提起多重的物體 解 1 由圖可知 n 2 s 2h 2 0 5m 1m 當勻速提升G 800N的重物時 W有 Gh 800N 0 5m 400J 已知 80 根據 拉力做功 根據公式W Fs 拉力為 2 地面受到的壓力 F壓 G人 F 600N 500N 100N S 0 05m2 工人對地面的壓強 3 根據公式F G G動 動滑輪重力G動 nF G 2 500N 800N 200N 人的最大拉力F大 G人 600N 提升物體的最大重力G大 nF大 G動 2 600N 200N 1000N 解題歸納 在已知滑輪組的機械效率情況下 可以根據公式計算總功 再根據計算拉力 組合機械的機械效率 例5 2015 濰坊中考 建筑工人要向樓上運送貨物 為了省力 他在一個斜面上安裝了一個滑輪組 做成如圖12 76所示的機械裝置 斜面的傾角為30 且固定在水平面上 工人用400N的力拉繩子 重為500N的貨物沿斜面勻速向上運動6m所用時間為20s 求此過程中 1 貨物沿斜面勻速運動的速度大小 2 工人提升貨物做的有用功