中考物理知識(shí)復(fù)習(xí)：機(jī)械效率的測(cè)量與提高

機(jī)械效率的測(cè)量與提高第一部分：知識(shí)清單一關(guān)聯(lián)詞條：功的原理有用功總功額外功有用功、總功、額外功三者間的關(guān)系機(jī)械效率二知識(shí)清單：1）機(jī)械效率的測(cè)量：ηη==①原理：②應(yīng)測(cè)物理量：鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動(dòng)的距離S③器材：除鉤碼、鐵架臺(tái)、滑輪、細(xì)線外還需刻度尺、彈簧測(cè)力計(jì)。④步驟：必須勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)使鉤碼升高，目的：保證測(cè)力計(jì)示數(shù)大小不變。2）影響滑輪組機(jī)械效率高低的主要因素有：①動(dòng)滑輪越重，個(gè)數(shù)越多則額外功相對(duì)就多。②提升重物越重，做的有用功相對(duì)就多。③摩擦，若各種摩擦越大做的額外功就多。繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機(jī)械效率。3)提高滑輪組機(jī)械效率的主要措施有：①使滑輪組在滿載情況下工作，以增大有用功在總功中的比例;②在滑輪的轉(zhuǎn)軸中加潤(rùn)滑油，以減小摩擦阻力，減小滑輪組中動(dòng)滑輪的自重等，即在有用功一定的情況下，減少額外功，提高效率。第二部分：點(diǎn)撥指導(dǎo)一重點(diǎn)：（1）提高效率的方法：使滑輪組在滿載情況下工作，以增大有用功在總功中的比例，在滑輪的轉(zhuǎn)軸中加潤(rùn)滑油，以減小摩擦阻力，減小滑輪組中動(dòng)滑輪的自重等，即在有用功一定的情況下，減少額外功，提高效率。機(jī)械效率和功率的區(qū)別：功率和機(jī)械效率是兩個(gè)不同的概念。功率表示做功的快慢，即單位時(shí)間內(nèi)完成的功；機(jī)械效率表示機(jī)械做功的效率，即所做的總功中有多大比例的有用功。二、難點(diǎn)：（1）使用任何機(jī)械都存在摩擦，額外功不能為零，機(jī)械效率不可能達(dá)到100%．（2）滑輪組的機(jī)械效率、動(dòng)滑輪的機(jī)械效率、杠桿的機(jī)械效率高低，跟機(jī)械的重、提起物體的重、摩擦、繩重等有關(guān)，在這些不能確定的情況下不能確定機(jī)械效率的高低．三、關(guān)鍵點(diǎn)：影響機(jī)械效率的關(guān)鍵：動(dòng)滑輪的重力不可忽略，則克服動(dòng)滑輪的重和繩與滑輪間的摩擦所做的功為額外功，首先根據(jù)影響摩擦力大小的因素判斷出繩與滑輪間的摩擦，再利用公式η=W有用/W總判斷出動(dòng)滑輪的機(jī)械效率η與物體重力G的關(guān)系．四、易混點(diǎn)：（1）掌握影響滑輪組機(jī)械效率的主要因素：動(dòng)滑輪的重力和被提升的物體重力；在其他條件不變時(shí)，被提升的物體越重，則有用功越多，有用功在總功中所占的比例越大，機(jī)械效率越高；動(dòng)滑輪越重，則額外功越多，有用功在總功中所占的比例越小，機(jī)械效率越低；（2）此外繩子的粗細(xì)、摩擦等都會(huì)影響滑輪組的機(jī)械效率．第三部分：解題示范例1：在探究定滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中（1）所用的實(shí)驗(yàn)器材除圖中所示外，還需要、。（2）實(shí)驗(yàn)中，用力拉彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)應(yīng)使鉤碼。（3）若實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，需要計(jì)算動(dòng)力F移動(dòng)的距離s與重物G上升的高度h的關(guān)系是（4）要測(cè)量的物理量（并用符號(hào)表示）是：a.用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量b.用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量c.用測(cè)量（5）實(shí)驗(yàn)中有用功W有=；總功W總=，其機(jī)械效率的表達(dá)式是?=答案：（1）鐵架臺(tái)（支架），刻度尺（2）勻速上升（3）s=3h（4）a.鉤碼的重力Gb.繩子的拉力Fc.刻度尺鉤碼上升的高度（5）Gh3FhG/3F解析：本題注重對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握，要會(huì)設(shè)計(jì)和組裝實(shí)驗(yàn)，會(huì)用公式（或字母、文字）表達(dá)出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。要測(cè)出滑輪組的機(jī)械效率需測(cè)量出有用功和總功，需要的儀器還應(yīng)該有刻度尺和鐵架臺(tái)，第（3）問(wèn)中由s=nh可得出它們得關(guān)系，第（5）問(wèn)中要用字母表示有用功，總功和機(jī)械效率。例2：如圖所示，小明分別用甲、乙兩個(gè)滑輪把同一袋沙子從地面提到二樓，用甲滑輪所做的總功為W1，機(jī)械效率為η1；用乙滑輪所做的總功為W2，機(jī)械效率為η2。若不計(jì)繩重與摩擦，則（）A.W1=W2，η1=η2 B.W1=W2，η1<η2C.W1<W2，η1>η2 D.W1>W2，η1<η2答案：C解析：因?yàn)榇藭r(shí)的目的都是將物體從地面提到二樓，所以兩種情況下小明所做的有用功相等。但是乙中需要克服動(dòng)滑輪的重力做功，即乙圖中所做的額外功要比甲圖中多。所以甲的機(jī)械效率高。第四部分：三套檢測(cè)題鞏固訓(xùn)練、針對(duì)性診斷、再次診斷針對(duì)性診斷題型一（了解）提示語(yǔ)：功率與機(jī)械效率的理解下列關(guān)于功率和機(jī)械效率的說(shuō)法中，正確的是（

）A.功率大的機(jī)械，機(jī)械效率一定高B.機(jī)械效率大小與功率大小無(wú)關(guān)C.機(jī)械效率高的機(jī)械，做的有用功一定多D.做功多的機(jī)械，機(jī)械效率一定高答案B提示語(yǔ)：機(jī)械效率的理解下列關(guān)于機(jī)械效率的說(shuō)法正確的是（）A．機(jī)械效率不可能達(dá)到100%B．隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械效率可能會(huì)大于100%C．滑輪組的機(jī)械效率一定大于動(dòng)滑輪的機(jī)械效率D．杠桿的機(jī)械效率一定大于動(dòng)滑輪的機(jī)械效率分析：（1）使用任何機(jī)械都存在摩擦，額外功不能為零，機(jī)械效率不可能達(dá)到100%．（2）滑輪組的機(jī)械效率、動(dòng)滑輪的機(jī)械效率、杠桿的機(jī)械效率高低，跟機(jī)械的重、提起物體的重、摩擦、繩重等有關(guān)，在這些不能確定的情況下不能確定機(jī)械效率的高低．故選A．

題型二（理解）提示語(yǔ)：功率與機(jī)械效率的變化將一個(gè)動(dòng)滑輪改為定滑輪使用后，在相同時(shí)間內(nèi)把同一物體提高相同高度，則改動(dòng)后與改動(dòng)前相比較（

）.A．節(jié)省了力

B．提高了機(jī)械效率C．降低了機(jī)械效率

D．提高了功率答案B提示語(yǔ)：提高機(jī)械效率的方法現(xiàn)要利用斜面將木箱拉上汽車，下列做法中可以提高斜面機(jī)械效率的是（）A．以較快的速度拉木箱B．以較慢的速度拉木箱C．減小斜面的傾斜程度D．增大斜面的傾斜程度分析：由于汽車的高度一定，因此克服重力做的功（即有用功）為定值，那么提高斜面的機(jī)械效率可從減小總功的角度入手分析．故選D．

題型三（掌握）提示語(yǔ)：機(jī)械效率的比較利用三種機(jī)械，分別把同一物體提升相同的高度，若η1＜η2＜η3，則下列關(guān)系正確的是（

）A.W總1＜W總2＜W總3

B.W總1＞W(wǎng)總2＞W(wǎng)總3C.W總1＝W總2＝W總3

D.無(wú)法判斷答案B提示語(yǔ)：機(jī)械效率的計(jì)算小明利用如圖所示的裝置在4s內(nèi)把重為450N的物體勻速提升了2m，動(dòng)滑輪重50N（不計(jì)繩重及摩擦），下列判斷正確的是（）A．重物上升過(guò)程中機(jī)械能總量不變B．提升重物過(guò)程中小明所做的功是1000JC．此裝置對(duì)重物做功的功率為250WD．小明提升此重物時(shí)該裝置的機(jī)械效率為90%分析：（1）機(jī)械能等于動(dòng)能和勢(shì)能之和，動(dòng)能大小與物體的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān)，物體的質(zhì)量越大，速度越大，物體的動(dòng)能越大；物體的重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量和高度有關(guān)，物體的質(zhì)量越大，高度越高，重力勢(shì)能越大；（2）不計(jì)繩重及摩擦?xí)r，小明做的功等于提升重物和動(dòng)滑輪做的功，根據(jù)W=Gh求出其大??；（3）根據(jù)W=Gh求出此裝置對(duì)重物做的功即為總功，再根據(jù)P=W/t求出功率；（4）根據(jù)η=W有/W總×100%求出小明提升此重物時(shí)該裝置的機(jī)械效率．故選BD．鞏固訓(xùn)練題型一（了解）

要提高機(jī)械效率，關(guān)鍵在于減小額外功。我們可以用滾動(dòng)摩擦代替滑動(dòng)摩擦或加注潤(rùn)滑劑減小摩擦，還可以通過(guò)簡(jiǎn)化機(jī)械結(jié)構(gòu)，減少機(jī)械自重等方法來(lái)提高機(jī)械效率。答案對(duì)題型二（理解）

1、關(guān)于機(jī)械效率，下列說(shuō)法中正確的是

（

）A.做功越多機(jī)械效率越高

B.有用功與總功的比值越大，機(jī)械效率越小C.實(shí)際生產(chǎn)中，使用機(jī)械比不使用機(jī)械做功的效率高D.使用機(jī)械做功時(shí)，如不考慮機(jī)械本身重力及所引起的摩擦，那么，機(jī)械的效率是百分之百答案D題型三（掌握）

如圖所示為“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)裝置，小紅同學(xué)進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn)探究，得到如下兩組數(shù)據(jù).

實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼的重力（N）鉤碼上升的高度（m）測(cè)力計(jì)示數(shù)（N）測(cè)力計(jì)上升的高度（m）機(jī)械效率（%）一1.00.100.500.30

二2.00.200.670.60

（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出兩次滑輪組工作的機(jī)械效率，填入表中.（2）分析填入表中的機(jī)械效率，判斷第

次測(cè)量的數(shù)據(jù)有明顯錯(cuò)誤，請(qǐng)猜想可能是哪個(gè)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，并說(shuō)出猜想的理由.

答案（1）66.7%

；99.5%（2）二

；

彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)再次診斷題型一（了解）一個(gè)滑輪組經(jīng)改進(jìn)后提高了效率，把同一物體勻速升高同樣的高度，改進(jìn)后和改進(jìn)前相比較

（

）A.做的總功減少了

B.做的有用功減少了C.做的額外功增多了

D.每股繩子的拉力增大了

答案A

題型二（理解）

1、要提高某一機(jī)械的效率，可以采取的正確方法是（

）A.增加機(jī)械做功的時(shí)間

B.減少機(jī)械做功的時(shí)間C.有用功一定，減少額外功

D.增加重物上升的高度答案C2、如圖所示的裝置，工人用250N的力將重為400N的物體勻速提升2m，下列計(jì)算結(jié)果正確的是（）A．有用功是800JB．有用功是500JC．機(jī)械效率為80%D．機(jī)械效率為62.5%分析：由滑輪組的結(jié)構(gòu)可以看出，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2，則拉力F移動(dòng)的距離s=2h．克服物體的重力所做的功是有用功，利用W=Gh即可求出有用功；拉力F與拉力移動(dòng)距離的乘積為總功；有用功與總功的比值是機(jī)械效率．故選AC．題型三（掌握）1、下列說(shuō)法中正確的是（

）A.機(jī)械效率越高，越省時(shí)間

B.機(jī)械效率可能等于1C.機(jī)械效率越高，越省力

D.機(jī)械效率越高，有用功占總功的比例越大答案D2、如圖所示，拉力F使物體豎直勻速上升，下列說(shuō)法