第十一章

機械功與機械能11.3

如何提高機械效率第2課時

測算滑輪組的機械效率課程要求1.了解提升機械效率的途徑和意義。2.測量簡單的機械效率。核心素養(yǎng)1.能量觀念2.科學探究知識點精講1.實驗原理：η=_______________。2.應(yīng)測物理量：_______、__________________、_______、_______________________。3.表達式：η=_______________。知識點1：測算滑輪組的機械效率

×100%物重G物體上升的高度h拉力F繩子自由端移動的距離s4.提高滑輪組的機械效率的方法：①______物重；②______動滑輪重；③______繩與滑輪之間的摩擦。(均填“增大”或“減小”)增大減小減小5.用滑輪或滑輪組提起同一重物到同一高度，如不計摩擦力，則下圖中機械效率最高的是(

)

B6.【科學探究】如圖11-3-6所示，在“測量滑輪組的機械效率”實驗中：（1）實驗原理：η＝___________。（2）實驗器材：定滑輪和動滑輪各一個、輕重不同的兩物塊、______________、_____、鐵架臺、細線。彈簧測力計米尺（3）在實驗操作中應(yīng)沿_____方向_____拉動彈簧測力計。（4）某次實驗提升物體前后如圖甲、乙所示，則物體上升的高度為_______，繩子自由端移動的距離為_______。若物體的重力為5N，彈簧測力計的示數(shù)如圖丙所示，則拉力是_____，滑輪組的機械效率為_____（結(jié)果精確到0.1%）。豎直勻速0.1m0.3m2N83.3%7.【科學探究】小明在測量滑輪組機械效率的實驗中，所用裝置如圖11－3－7所示，實驗中每個鉤碼重2N，實驗所得數(shù)據(jù)如表格所示。實驗次序1234鉤碼的重力G/N4644鉤碼上升高度h/m0.10.10.10.2繩端的拉力F/N1.82.41.41.4繩端移動距離s/m0.30.30.51.0機械效率η74%83%57%(1)第3次實驗中滑輪組做的有用功為______，總功為______，機械效率為______（結(jié)果精確到1%）。(2)分析表中數(shù)據(jù)可知：第2次實驗所用裝置是圖______；第4次實驗所用裝置是圖______。(均填“甲”“乙”或“丙”)0.4J0.7J57%乙丙(3)分析第1、2次實驗數(shù)據(jù)可知：使用同一滑輪組，_________________________可以提高滑輪組的機械效率；分析第1、3次實驗數(shù)據(jù)可知：使用不同的滑輪組，提升相同的重物，動滑輪個數(shù)越多(即動滑輪總重越重)，滑輪組的機械效率越______。(4)分析第3、4次實驗數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機械效率與物體被提升的高度______。增加提升的物體的重力低無關(guān)

8.如圖11-3-8所示，用大小為F的力，要將某一物體沿斜面提升到某高度，利用斜面可以______(填“省力”或“省距離”)。若將重為G的物體通過斜面提升的高度為h，則做的有用功為W有用=______；物體沿斜面移動的距離為s，則力F做的總功W總=______；若物體在斜面上受到的摩擦力為f，知識點2：?？紮C械的機械效率計算(關(guān)聯(lián)整合)省力GhFs則此過程克服摩擦力做的額外功W額外=______。斜面的機械效率η=__________。(后四空均用已知物理量的符號表示)fs9.在雜技表演中，有一項跳板節(jié)目，如圖11-3-9所示，支點在跳板的中央，此時跳板右端距離地面1m，當質(zhì)量為80kg的甲表演者從距離跳板右端2m高的位置由靜止落到跳板的右端時，會將質(zhì)量為40kg的乙表演者彈起5m，并恰好落在另一位表演者肩上扛的桿的座椅上。跳板的機械效率為（）A.75%

B.78%C.83%

D.87%C10.將一個重為4.5N的物體沿斜面從底端勻速拉到頂端（如圖11-3-10）。已知斜面長1.2m，高為0.4m，斜面對物體的摩擦力為0.3N（物體的大小可忽略不計）。則在上述過程中（）A.有用功為5.4JB.額外功為1.8JC.機械效率為83.3%D.沿斜面向上的拉力大小為0.3NC11.圖11-3-11是小明同學探究斜面機械效率跟什么因素有關(guān)的實驗裝置。實驗時他用彈簧測力計拉著同一物塊沿粗糙程度相同的斜面向上做勻速直線運動。實驗的部分數(shù)據(jù)如下表：實驗次序斜面的傾斜程度物塊重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面長s/m機械效率η1較緩100.15.012較陡100.36.7145%3最陡100.58.4160%(1)小明探究的是斜面的機械效率跟_________________的關(guān)系。在第1次實驗中，斜面的機械效率為______。斜面的傾斜程度20%(2)分析表格中數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論：在斜面粗糙程度相同時，斜面越陡，機械效率越______。若要探究斜面機械效率跟斜面的粗糙程度的關(guān)系，應(yīng)保持____________________不變。大斜面的傾斜程度思路點撥：簡單機械有用功總功額外功機械效率杠桿和斜面W有用=GhW總=FsW額外=W總-W有用滑輪組（不計繩重和摩擦）W有用=GhW總=FsW總=Gh+G動hW額外=W總－W有用W額外=G動h課堂鞏固1.用一個動滑輪提升一重物，不計摩擦和繩重的情況下，將動滑輪改為定滑輪使用,這樣一定()A.提高了機械效率B.降低了機械效率C.更省力D.增加了有用功A2.利用如圖11-3-12所示的杠桿將重為3N的物體緩慢勻速提高10cm，手的拉力F為2N，手移動的距離s為30cm。則杠桿的機械效率為（）A.22%

B.33%C.50%

D.67%C3.杠桿的摩擦非常小,是一種機械效率非常高的簡單機械。如圖11-3-13所示,若用一根機械效率為90%的杠桿將一個重為720N的物體提升5cm,此過程所做的有用功是______J,總功是______J,額外功是______J。364044.【科學探究】在“探究影響滑輪組機械效率的因素”實驗中，某實驗小組用如圖11-3-14甲所示的同一滑輪組提升鉤碼，分別做了多次實驗，實驗數(shù)據(jù)記錄如下：實驗次序鉤碼重G/N鉤碼上升距離h/cm彈簧測力計示數(shù)F/N彈簧測力計上升距離s/cm機械效率η11.051555.6%21.550.81532.051.01566.7%42.0101.03066.7%（1）實驗過程中，應(yīng)緩慢拉動彈簧測力計，使鉤碼豎直向上做______運動。第1次實驗時，彈簧測力計示數(shù)如圖甲所示，為______N。（2）第2次實驗時滑輪組的機械效率是______。勻速0.662.5%（3）分析第________次實驗的數(shù)據(jù)可知，使用同一滑輪組提升重物時，重物重力越大，滑輪組的機械效率越_____（填“高”或“低”）；分析第3、4次實驗