《江蘇省溧水縣孔鎮(zhèn)中學(xué)九年級(jí)物理上冊(cè) 11.5 機(jī)械效率學(xué)案(無(wú)答案)(新版)蘇科版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《江蘇省溧水縣孔鎮(zhèn)中學(xué)九年級(jí)物理上冊(cè) 11.5 機(jī)械效率學(xué)案(無(wú)答案)(新版)蘇科版(9頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、機(jī)械效率
【學(xué)習(xí)過(guò)程】:
一、 機(jī)械效率
案例:小明家最近買了一處新樓房,一單元二樓。想把洗手間、廚房裝修一下,需把沙子運(yùn)到二樓。請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)需要,選擇器械幫助小明家解決這個(gè)問(wèn)題
算一算,比一比
(1)假設(shè)樓層高度為3米,一袋水泥質(zhì)量為50kg,若直接把水泥扛到樓上,人需要做多少功(袋子質(zhì)量忽略不計(jì),g=10N/Kg)
(2)若用圖中滑輪組將水泥運(yùn)送到樓上,需要在繩端施加的力為150N,則通過(guò)使用此機(jī)械把水泥運(yùn)到樓上人需要做多少功?
(3)分析兩次做功不同的原因
(4)結(jié)論:有用功
額外功
總功
機(jī)械效率
2、 ,機(jī)械效率用字母 表示
計(jì)算公式為
(5)練一練
例1、如圖所示,小明分別用甲、乙兩滑輪把同一桶沙子從一樓地面提到二樓地面,用甲滑輪所做的總功為,機(jī)械效率為;用乙滑輪所做的總功為,機(jī)械效率為。若繩重及滑輪的摩擦均可忽略不計(jì),則( )
A., B.,
C., D.,
例2.如圖所示,物體A重200N,在水平拉力作用下以0.2m/s的速度勻速前進(jìn)1分鐘.若物體A在前進(jìn)過(guò)程中受到的摩擦阻力為50N,拉力為20牛,滑輪組的機(jī)械效率.
二、 探究斜面的機(jī)械效率
要測(cè)定斜面的機(jī)械效率,實(shí)驗(yàn)中我們需要測(cè)量的物理量有
3、 、
、 、
則斜面的機(jī)械效率= (用測(cè)量的量表示)
例3、小周同學(xué)學(xué)過(guò)有關(guān)“機(jī)械效率”的知識(shí)后提出了一個(gè)問(wèn)題:“斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度有沒(méi)有關(guān)系?”針對(duì)這侖問(wèn)題他做了在斜面上勻速拉動(dòng)物塊的探究實(shí)驗(yàn),并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
斜面的
傾斜程度
物體重
G/N
物體上升高度h/m
沿斜面拉力
F/N
物體移動(dòng)距離S/m
有用功
W有/J
總功
W總/J
機(jī)械效率η
1
較緩
5.0
0.10
1.6
0.50
0.50
0
4、.80
63%
2
較陡
5.0
0.15
2.2
0.50
0.75
1.1
68%
3
最陡
5.0
0.25
3.1
0.50
?
?
?
⑴.根據(jù)表中數(shù)據(jù),可求出第三次實(shí)驗(yàn)的有用功為_(kāi)_________焦, 總功為_(kāi)_________焦,機(jī)械效率是_____________;
⑵.通過(guò)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,你認(rèn)為斜面省力情況與斜面傾斜程度的關(guān)系是:斜面越陡,越_________________;
(3)通過(guò)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,你對(duì)斜面機(jī)械效率的問(wèn)題可獲得的初步結(jié)論是:_________
5、 ______。
三、思考題
1. 福州市政府投入巨資,對(duì)二環(huán)路沿街實(shí)施景觀改造。施工中,一工人利用如圖所示的定滑輪將一桶沙勻速拉到10m高處,沙重90N,所用的拉力是100N。
求:(1)有用功是多少?
(2)總功是多少?
(3)定滑輪的機(jī)械效率是多大?
2、某人用如圖所示的滑輪組(不計(jì)摩擦)提升某一重物,所用拉力F為200N,若滑輪組的機(jī)械效率為80%。求(1)被提升的物重?(2)動(dòng)滑輪重?
3、如圖所示,物體A重200N,在水平拉力作用下以0.2m/s的速度勻速前進(jìn)1分鐘.若物體A在前進(jìn)過(guò)程中受到
6、的摩擦阻力為50N,滑輪組的機(jī)械效率為80%,求拉力F的大小及其功率.
機(jī)械效率 課后作業(yè)
一、填空
1. 不考慮人克服自身重力做功,我們把重100N的物體從地面上提起并把它舉高到2m高的地方,我們對(duì)重物做了____J的功。如果人依然站在地面上,改用動(dòng)滑輪來(lái)完成這件事,那么,我們?cè)谕瓿杀仨殞?duì)重物做的___J的功外,我們還不得不克服動(dòng)滑輪的_____以及滑輪與軸、繩子與滑輪之間的____來(lái)做功。從完成任務(wù)的角度看,我們直接對(duì)重物所做的功是有用的,物理學(xué)就稱這種功為_____功。因?yàn)槭褂脵C(jī)械而導(dǎo)致的不得不做的功,其實(shí)不是我們做的目的所在,物理學(xué)把這部分功稱為____
7、__功,也叫_____功。
2. 使用動(dòng)力臂大于阻力臂的杠桿?。撸撸撸撸撸M(fèi)_____;使用動(dòng)力臂小于阻力臂的杠桿省____ 費(fèi)_____;但它們都不能?。撸撸撸撸摺?
3. 我們把使用機(jī)械時(shí),所做的____功在____功中所占的百分比,叫做機(jī)械效率。寫(xiě)成公式就是_______。使用機(jī)械做功時(shí),由于____不可避免,所以總功_____有用功,因此,機(jī)械的效率總_____1。
4. 某人把重100N的砂子提到6m高的樓上,桶重20N,人體重480N:
?。?)人直接提著砂桶上樓,需要做的有用功是____J,額外功是___J,總功是____J機(jī)械效率是_____。
(2)若人站在樓
8、上,用重10N的動(dòng)滑輪把上述砂桶提上樓,需要做的有用功是__J,額外功是____J,總功是___J,機(jī)械效率是_____。
(3)若將(2)中的砂桶改用為重5N的口袋裝砂子,則提砂子的過(guò)程中,需要做的有用功是___J,額外功是___J,總功是___J,機(jī)械效率是____。
5.?用一個(gè)動(dòng)滑輪將重500N的重物勻速提高0.5m,在繩子自由端所用的拉力是300N,則W總=______J,W有用=______J,機(jī)械效率η=______。
6. 把一個(gè)重2000N的物體沿長(zhǎng)4m、高1m的斜面勻速?gòu)乃牡锥送频巾敹?,所用的推力?00N。那么動(dòng)力做的功是___J,它是____功。如果直接將物
9、體升高1m,需要做功____J,這是____功,這個(gè)斜面的機(jī)械效率是_____。
7. 用動(dòng)力臂是阻力臂3倍的杠桿,將重600N的物體抬高40cm,手向下壓杠桿的力是250N,手下降的高度是___cm,人做的功是___J,機(jī)械效率是____。
8.一臺(tái)功率為40kW的抽水機(jī),機(jī)械效率為60%,如果要把河水抽到5m 高的地方,則每小時(shí)抽水機(jī)做的總功 J,其中有用功是 J,所抽水的質(zhì)量是 kg。
二、選擇
1. 關(guān)于功、功率、機(jī)械效率,下列說(shuō)法中正確的是
A.物體受力且運(yùn)動(dòng)時(shí),力對(duì)物體就做了功 B.功率大的機(jī)器做功一定多
C.功率大的機(jī)器做功就快
10、 D.做功快的機(jī)器其機(jī)械效率一定高
2.一動(dòng)滑輪改為定滑輪使用,這樣一定
A.不能改變機(jī)械效率 B.提高了功率
C.改變了動(dòng)力的方向 D.節(jié)省了力
3. 定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組分別提升同樣的重物,在不計(jì)摩擦阻力和繩子重力的情況下,機(jī)械效率最高的是 ( )
A,動(dòng)滑輪 B,定滑輪 C,滑輪組 D,都一樣
4.采取下列哪項(xiàng)措施可以提高機(jī)械效率 ( )
A.有用功一定,增大總功
11、 B.總功一定,增大額外功
C.有用功一定,減少總功 D.額外功一定,減少有用功
5.關(guān)于機(jī)械效率的說(shuō)法中,正確的是 ( )
A.做功多的機(jī)械,機(jī)械效率高 B.單位時(shí)間內(nèi)做的功越多,機(jī)械效率越高
C.額外功越少的機(jī)械,機(jī)械效率越高 D.使用任何機(jī)械,它的機(jī)械效率都小于1
6.某機(jī)械的效率是80%,其含義是 ( )
A.總功中有20%用來(lái)克服額外阻力做功
B.總功中有80%用來(lái)克服有用阻力做功
C.總功中有80%來(lái)克服額外阻力做功 D
12、.以上說(shuō)法都不對(duì)
7.甲、乙兩臺(tái)機(jī)器,甲的機(jī)械效率大于乙的機(jī)械效率,則 ( )
A.使用甲機(jī)器一定省力 B.使用甲機(jī)器做功一定快
C.使用甲機(jī)器做功一定省時(shí)間 D.以上說(shuō)法均不對(duì)
圖11.7.1
E D C B
A
8. 如圖11.7.1所示,AB=3AE,AC=2AE,AD=1.5AE。若把物體沿AB、AC、AD三個(gè)斜面勻速地拉到頂端A 時(shí),(不計(jì)摩擦)則
A.沿著AB用的拉力小,做功多.
B.沿著AC用的拉力小,做功多.
C.沿著 AD用的拉力大,做功少.
D.沿著三個(gè)斜
13、面用的拉力不相等,做功一樣多
F甲
G
F乙
G
甲
乙
9.(不計(jì)繩重與摩擦,且動(dòng)滑輪重G動(dòng)小于物重G),用它們分別將重相同的甲、乙兩物體勻速提升相同的高度,所用的拉力分別為F甲、F乙,它們的機(jī)械效率分別為η甲、η乙。則下列關(guān)系正確的是:( )
A.F甲<F乙 B.F甲>F乙
C.η甲<η乙 D.η甲 =η乙
三、實(shí)驗(yàn)
小紅學(xué)過(guò)“機(jī)械效率”的知識(shí)后,產(chǎn)生了一個(gè)疑問(wèn):“機(jī)械的機(jī)械效率越高是否越省力?”針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,小紅向老師借來(lái)了一只彈簧測(cè)力計(jì),利用家中的“案板(切菜用)”和茶杯做了如下的探究(如圖):
(1)把杯子放在塑料
14、袋中,向杯子中加入適量的水,用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)得杯子和水的總重力為G;
s
(2)用“案板”做斜面,如圖1所示,把一只水杯通過(guò)細(xì)繩與彈簧測(cè)力計(jì)連接,拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),使水杯沿斜面勻速移動(dòng)到斜面頂端;
(3)分別測(cè)出拉力F,杯子移動(dòng)的距離s和杯子升高的高度h;
(4)改變斜面的高度,做4次實(shí)驗(yàn),記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:
次
數(shù)
物
理
量
1
2
3
4
重力G/N
5
5
5
5
升高h(yuǎn)/m
0.1
0.15
0.2
0.25
有用功W有/J
0.75
1
1.25
拉力F/N
1.6
2.2
2.7
3.1
移動(dòng)
15、距離s/m
0.5
0.5
0.5
0.5
總功W總 /J
1.1
1.35
1.55
機(jī)械效率η
0.68
0.81
Ⅰ.請(qǐng)計(jì)算并將數(shù)據(jù)填入表格中的4個(gè)空格
Ⅱ.小紅的疑問(wèn)是否得到解決?分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),能得到什么結(jié)論?
四、計(jì)算
1.某工地用如圖所示的滑輪組勻速提升質(zhì)量為500kg的物體,在重物上升0.8m的過(guò)程中,拉力F的功率為2500W,此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率是80%,求:
(1)滑輪組做的有用功(g取10N/kg)。
(2)重物上升的速度。
2. 如圖所示滑輪組,重物G=12牛,每個(gè)滑輪重3牛,人用拉力F在2秒內(nèi)把物體勻速提高了3米,不計(jì)繩重和滑輪軸處摩擦。求∶
(1)人做的有用功是多少?
(2)人的拉力F為多少牛?
(3)滑輪組機(jī)械效率為多少?額外功為多少?
(4)物體上升的速度為多少,人拉繩子的速度為多少?
(5)人拉繩子所做的功率為多少?
3.工人利用如圖所示的滑輪組提升重物,不計(jì)繩重和摩擦。
(1)若工人用250N的力恰好能將重400N的物體豎直向上勻速提升,求該滑輪組此時(shí)的機(jī)械效率。
(2)若用此滑輪組將重900N的物體豎直向上勻速提升2m,求拉力F在這一過(guò)程中所做的功。