物理第六节 机械效率导学案及答案

9.6 机械效率

学习目标

1．明确机械效率是描述做功效率的物理量。

2．掌握机械效率的概念，会计算某种简单机械的机械效率。

3．能设计实验，测定某种简单机械的机械效率。

学习重难点

重点：机械效率的概念和有关计算。

难点：动滑轮的机械效率与哪些因素有关。

学习过程

一、有用功（W有用）

1．定义：______________________________________________________________。

2．实质：______________________________________________________________。

3．举例，提升重物时对重物做的功就是有用功，W有用=G·h。

二、额外功（W额外）

1．定义：______________________________________________________________。

2．实质：______________________________________________________________。

三、总功（W总）

1．定义：______________________________________________________________。

2．实质：______________________________________________________________。

3．举例：拉绳子的力对滑轮做的功，W总=F·s。

4．练习：用桶从井中提水的时候，对______做的功是有用功，对______做的功是额外功。如果桶掉进井里，从井里捞桶时，捞上来的桶带有一些水，这时对桶做的功是______功，对水做的功是______功。

四、机械效率

1．定义：_____________________________________________________________。

2．公式：_____________________________________________________________。

（1）有用功总是小于总功，所以机械效率总小于1。

（2）机械效率用百分数表示，没有单位。

（3）机械效率表示机械对总功的利用率，机械效率越高，机械性能越好。

3．某起重机的机械效率是70%，它表示什么意思？

______________________________________________________________________。

4．练习：一个工人用如图所示的滑轮组提升2000N的货物，所用拉力为600N，物体上升了1m，不计绳重和摩擦，求：（1）有用功。（2）总功。（3）额外功。（4）机械效率。

五、提高机械效率

1．用一个重为100N的动滑轮提起一个重为500N的物体，不计摩擦，这时的拉力为_______N，动滑轮的机械效率为_______；若用这个动滑轮提升重为1000N的物体，拉力为_______N，动滑轮的机械效率为__________。

2．提高机械效率的基本途径。

由η===可知，增加___________，减少_________可提高机械效率。

达标检测

1.关于机械效率，下列说法正确的是(   )

A.机械效率高的机械做功一定多

B.使用机械可以省力，省力越多，机械效率越高

C.没有摩擦时，机械效率一定等于100%

D.做同样的有用功，额外功越小，机械效率越高

2.关于滑轮组的机械效率，下列说法错误的是(   )

A.相同的滑轮组，提升的物体越重，机械效率越高

B.同一滑轮组，改变绳子的绕法，提升相同的重物，机械效率不变

C.滑轮组的机械效率是有用功与总功的比值，做的有用功越多，机械效率越大

D.提升相同的重物，滑轮组中动滑轮的个数越多，机械效率越小

3.一个滑轮组经改装后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比较(   )

A.总功减少，额外功增多 B.机械效率提高，机械做功加快

C.功率变大，机械做功更多 D.有用功不变，总功减少

4.工人用下图的机械将物体匀速提升到某一高度，若物体的重力与滑轮的重力之比G物：G滑轮，忽略绳重与摩擦的影响，则机械效率为（   ）

A.  B.  C.  D.

5.如图用同样的滑轮组分别提起质量相等的一个物体和两个物体，比较甲、乙两图，正确表示机械效率关系的是(   )

A. B. C. D.无法比较

6.小红用水桶从井中打水；小军把不小心掉进井中的水桶打捞上来。在这两个情形中水桶中都有水，那么下列分析中正确的是(   )

A.两个情形中，两人对水做的功都是有用功

B.两个情形中，两人对水做的功都是总功

C.两个情形中，两人对水做的功都是额外功

D.小红对水做的功是有用功，小军对水做的功是额外功

7.将一个重为4.5 N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端（如图所示）。已知斜面长1.2 m，高为0.4 m，斜面对物体的摩擦力为0.3 N（物体的大小可忽略不计），则在上述过程中有用功为_______J，额外功为________J。

8.如图所示，沿斜面把质量为的一个物体匀速拉到最高处，沿斜面向上的拉力是，斜面长、高，则其机械效率是_____，物体所受摩擦力是_____。(取)

达标检测答案以及解析

1.答案：D

解析：机械效率等于有用功与总功之比，所以A、B错误；

滑轮组的额外功除了克服摩擦，更重要的是克服动滑轮的重力做的功，所以C说法错误.

做同样的有用功，额外功越少，有用功在总功中所占的比值越大，机械效率越高，所以D说法正确.

故选D.

2.答案：C

解析：由可知，相同的滑轮组，提升的物体越重，有用功占的比值越多，机械效率越高；同一滑轮组，改变绳子的绕法，提升相同的重物，额外功和有用功不变，故机械效率不变；滑轮组的机械效率是有用功与总功的比值，不但与有用功的多少有关，还与总功的多少有关；提升相同的重物，做的有用功相同，滑轮组中动滑轮的个数越多，做的额外功越多，所以机械效率越小。

3.答案：D

解析：机械效率提高，说明有用功在总功中占的比例增大。用滑轮组把同一物体匀速提升同样的高度，物重不变，物体升高的高度不变，有用功不变。有用功在总功中占的比例增大，有用功不变，所以总功变小，额外功变小；机械效率高指有用功在总功中占的比例大，机械做功快指机械功率大，机械效率和功率没有直接的关系。

4.答案：D

解析：，故D正确。

5.答案：B

解析：利用相同的滑轮组提升不同的物体时，物体越重，有用功越大，相同的滑轮组额外功相同，所以提升两个物体的乙机械效率大，故B正确。

故选B。

6.答案：D

解析：当用桶从井中打水时，小红的目的就是把水提上来，所以对水做的功为有用功，但水是盛在水桶里面的，所以不得不对水桶做功，故对水桶做的功为额外功；当将掉到井里的桶打捞上来时，小军的目的就是把水桶提上来，所以对水桶做的功为有用功；但水桶里面有一些水，所以不得不对水做功，故对水做的功为额外功。

7.答案：1.8；0.36

解析：把物体沿斜面从底端匀速拉到顶端，所做的有用功；所做的额外功为。

8.答案：60；40

解析：有用功，拉力做的功，则机械效率。额外功，由可得，物体所受的摩擦力。