《機(jī)械效率》簡單機(jī)械PPT下載
第一部分內(nèi)容：知 識 管 理
1．有用功、額外功和總功
定義：(1)為了達(dá)到某一目的必須做的功，叫做_____；
(2)并非我們需要但又不得不做的功，叫做_____；
(3)有用功與額外功之和叫做_____。
關(guān)系：W總＝W有用＋W額。
區(qū)別：要判斷某一部分功是有用功還是額外功，要看做功的目的。例如從井里打水時(shí)，對水做的功為有用功，對桶做的功為額外功；打撈掉入井中的水桶時(shí)，若桶中帶了水，則對桶做的功為有用功，對水做的功為額外功。
2．機(jī)械效率
定義：物理學(xué)中，將有用功跟總功的____叫做機(jī)械效率。
公式：η＝W有用 W總。
理解：機(jī)械效率通常是一個(gè)百分?jǐn)?shù)，沒有單位，因?yàn)橛杏霉偸切∮诳偣�，機(jī)械效率必然小于1。
提高方法：提高機(jī)械效率的方法：(1)盡量減少額外功，采取減輕機(jī)械自重和加潤滑油的辦法減小摩擦；(2)當(dāng)額外功一定時(shí)，在機(jī)械能承受的范圍內(nèi)，盡可能增加每次提起重物的重力，充分發(fā)揮機(jī)械的作用。
變形式：機(jī)械效率具有“可變性”。由公式η＝W有用 W總＝W有用 W額＋W有用＝W總－W額W總可知，若W額一定時(shí)，W有用越大，η越大，對同一個(gè)機(jī)械，它的效率是可變的，而不是一個(gè)確定值。
3．機(jī)械效率的測量(滑輪組)
原理：η＝W有用 W總＝GhFs。
測物理量：鉤碼的重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動的距離s。
器材：鉤碼、鐵架臺、滑輪、細(xì)線、刻度尺、彈簧測力計(jì)。
步驟：必須勻速拉動彈簧測力計(jì)使鉤碼升高，目的是保證彈簧測力計(jì)示數(shù)大小不變。
結(jié)論：影響滑輪組機(jī)械效率的因素：(1)動滑輪的重；(2)重物的重；(3)摩擦。
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機(jī)械效率PPT，第二部分內(nèi)容：歸 類 探 究
類型之一 有用功、額外功和總功的區(qū)分
(2018•江蘇無錫)用如圖所示的滑輪組勻速提升200 N的重物G，豎直向上的拉力F為100 N，重物被提升1 m，不計(jì)繩重和滑輪的摩擦，下列說法正確的是( )
A．拉力做的額外功是100 J
B．動滑輪的重力為50 N
C．拉力做的總功是200 J
D．繩子末端移動的距離是2 m
【解析】有用功W有用＝Gh＝200 N×1 m＝200 J，由圖知n＝3，則繩子末端移動的距離s＝3h＝3×1 m＝3 m，故D錯(cuò)誤；拉力做的總功W總＝Fs＝100 N×3 m＝300 J，故C錯(cuò)誤；拉力做的額外功W額＝W總－W有用＝300 J－200 J＝100 J，故A正確；不計(jì)繩重和滑輪的摩擦，由W額＝G動h可得，動滑輪的重力G動＝W額h＝100 J1 m＝100 N，故B錯(cuò)誤。故選A。
【點(diǎn)悟】本題考查對有用功、總功和額外功的了解與掌握，從我們使用機(jī)械的目的出發(fā)，分析哪個(gè)是有用功，哪個(gè)是總功。
類型之二 機(jī)械效率的意義及計(jì)算
(2018•四川自貢)如圖所示，用滑輪組提升重物時(shí)， 重400 N的物體在10 s內(nèi)勻速上升了1 m。已知拉繩子的力F為250 N，則提升重物的過程中( )
A．做的總功是400 J
B．拉力F的功率是25 W
C．繩子自由端被拉下1 m
D．滑輪組的機(jī)械效率是80%
【解析】由圖知，n＝2，則繩子自由端移動的距離s＝2h＝2×1 m＝2 m，故C錯(cuò)誤；拉力做的總功W總＝Fs＝250 N×2 m＝500 J，故A錯(cuò)誤；拉力F的功率P＝W總t＝500 J10 s＝50 W，故B錯(cuò)誤；有用功W有用＝Gh＝400 N×1 m＝400 J，滑輪組的機(jī)械效率η＝W有W總＝400 J500 J＝0.8＝80%，故D正確。故選D。
【點(diǎn)悟】本題考查對功率的公式、機(jī)械效率公式、滑輪組s＝nh、有用功、總功的理解和運(yùn)用，因條件已給出，難度不大。
【規(guī)律歸納】(1)機(jī)械效率是有用功與總功的比值。
(2)增加物重，其他條件不變，有用功增多，有用功在總功中所占的比例增大，機(jī)械效率升高。
(3)機(jī)械效率高的機(jī)械，說明所做有用功占總功的比值大，額外功所占總功的比值小，并不是說明做的額外功較少。
(4)機(jī)械做功的快慢是指功率，機(jī)械效率大小與功率大小沒有關(guān)系。
類型之三 探究滑輪組的機(jī)械效率
(2018•山東濱州)小明在測量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中，所用裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)中每個(gè)鉤碼重2 N，測得的數(shù)據(jù)如下表。
(1)在實(shí)驗(yàn)中，測繩端拉力F時(shí)，應(yīng)盡量豎直向上_____拉動彈簧測力計(jì)，且在拉動過程中讀數(shù)。
(2)第1次實(shí)驗(yàn)測得的機(jī)械效率為_____。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(3)分析表中數(shù)據(jù)可知：第2次實(shí)驗(yàn)是用 _____圖做的；第4次實(shí)驗(yàn)是用_____圖做的。(均選填“甲”“乙”或“丙”)
(4)分析第1、2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：使用同一滑輪組，__________可以提高滑輪組的機(jī)械效率；分析第1、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：使用不同的滑輪組，提升相同的重物，動滑輪個(gè)數(shù)越多(即動滑輪總重越重)，滑輪組的機(jī)械效率_____。
(5)分析第3、4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機(jī)械效率與物體被提升的高度_______ (選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)。
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機(jī)械效率PPT，第三部分內(nèi)容：當(dāng) 堂 測 評
1．(對應(yīng)例1) (2018•安徽滁州)小聰用桶從井里打水，小明從井里撈桶帶上部分水，下列說法正確的是( )
A．兩人對桶做的功都是額外功
B．兩人對水做的功都是有用功
C．小聰對桶做的功是有用功
D．小明對桶做的功是有用功
2．(對應(yīng)例1)(2018•河南)如圖所示，通過滑輪組用200 N的拉力F在5 s內(nèi)將重500 N的物體勻速提升2 m，則下列說法正確的是( )
A．有用功為1 000 J，額外功為4 00 J
B．有用功為1 000 J，額外功為200 J
C．拉力做功1 200 J，拉力的功率為200 W
D．拉力做功1 000 J，拉力的功率為240 W
3．(對應(yīng)例2)下列有關(guān)起重機(jī)提升貨物時(shí)機(jī)械效率的說法，正確的是( )
A．有用功越多，機(jī)械效率越高
B．同一起重機(jī)提起的貨物越重，機(jī)械效率越高
C．額外功越少，機(jī)械效率越高
D．同一起重機(jī)提起同一貨物越快，機(jī)械效率越高
4．(對應(yīng)例3)(四川成都)用如圖所示的滑輪組提升重物時(shí)(忽略繩重及摩擦)，下列做法能提高滑輪組機(jī)械效率的有( )
A．增加物體被提升的高度
B．減輕動滑輪的重力
C．改變繩子的繞法，減少承擔(dān)重物的繩子的股數(shù)
D．減少物體的重力
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機(jī)械效率PPT，第四部分內(nèi)容：分 層 作 業(yè)
1．(對應(yīng)例1) (2018•河北石家莊)賣茶杯的人，從貨架上拿起茶杯；喝茶水的人，從桌面上端起盛茶水的茶杯。關(guān)于兩人克服茶杯重力做功，下列說法正確的是( )
A．都是有用功B．都是額外功
C．對喝茶的人而言是有用功D．對賣茶杯的人而言是有用功
2．(對應(yīng)例2) (2018•安徽宣城)下列說法正確的是( )
A．所有機(jī)械的機(jī)械效率都小于1
B．做功時(shí)間長的機(jī)械，功率一定小
C．效率高的機(jī)械，功率一定大
D．功率大的機(jī)械，做功一定多
3．(對應(yīng)例1、2) (2018•山東淄博)甲升降機(jī)比乙升降機(jī)的機(jī)械效率高，利用它們分別把質(zhì)量相同的物體勻速提升相同的高度。兩者相比，乙升降機(jī)( )
A．做的總功較少
B．做的總功較多
C．提升重物做的有用功較少
D．提升重物做的有用功較多
4．(對應(yīng)例1、2)(2018•重慶)工人用如圖所示的動滑輪，將重1 000 N的物體在5 s內(nèi)勻速豎直提升了1 m，人對繩自由端的拉力F為600 N，不計(jì)繩重和摩擦。以下結(jié)論正確的是( )
A．動滑輪的有用功為600 J
B．動滑輪的重力為400 N
C．滑輪的機(jī)械效率為83.3%
D．拉力F的功率為120 W
5．(對應(yīng)例3) (2018•黑龍江哈爾濱)同學(xué)們“測量并探究影響滑輪組機(jī)械效率高低的因素”，使用了如圖所示的裝置，每個(gè)鉤碼重相同，每個(gè)滑輪重相同。下列說法正確的是( )
A．實(shí)驗(yàn)的原理是二力平衡條件
B．實(shí)驗(yàn)需要用到的測量儀器有彈簧測力計(jì)、刻度尺和停表
C．當(dāng)鉤碼個(gè)數(shù)相同時(shí)，甲的機(jī)械效率比乙高
D．把鉤碼提升得越高，做的有用功越多，機(jī)械效率越高
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