中考總復(fù)習(xí)三機(jī)械效率專題

機(jī)械效率中考物理總復(fù)習(xí)

“機(jī)械效率”一節(jié)，既是力學(xué)部分的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。在“機(jī)械效率”的學(xué)習(xí)中，關(guān)鍵是要能夠準(zhǔn)確地判定有用功、額外功和總功。如何判定呢？我們的目的從井中打水但又不得不借助水桶在提水的這一過程中人總共所做的功我們的目的，對(duì)我們真正有用的功不是我們的目的，對(duì)我們無用，但又不得不做的額外增加的功對(duì)水和桶做得功FS對(duì)水做得功Gh對(duì)桶和克服摩擦力做的功總功有用功額外功有用功：在完成任務(wù)時(shí)，為達(dá)到我們的目的，我們真正需要的，對(duì)我們有用的那部分功總功：在完成任務(wù)時(shí)，人總共所做的功額外功：在完成任務(wù)時(shí)，對(duì)我們無用，但又不得不做的那部分額外附加功人提沙子做功1.對(duì)砂子做功2.對(duì)桶做功3.克服自重做功人拉滑輪做功1.對(duì)砂子做功2.對(duì)桶做功3.對(duì)動(dòng)滑輪做功人拉滑輪做功1.對(duì)砂子做功2.對(duì)口袋做功3.對(duì)動(dòng)滑輪做功真正需要的，對(duì)我們有用的那部分功，有用功，Gh在使用機(jī)械過程中，不得不做的那部分額外附加功，額外功人總共所做的功，總功，F(xiàn)拉S繩子在這三幅圖片中，那幅做功的機(jī)械效率高？W總=W有用×100％=G沙子h上升F拉S繩子×100％=G沙子h上升F拉nh×100％=W有用W總×100％=W有用×100％W有用+W額外=G物h×100％G物h+G動(dòng)h因?yàn)閃總=W有用+W額外123123對(duì)沙子做功對(duì)桶做功克服重力做功對(duì)沙子做功對(duì)桶做功對(duì)滑輪做功對(duì)沙子做功對(duì)桶做功對(duì)滑輪做功600J2520J600J180J600J90J請(qǐng)算出剛才的三種辦法中有用功在總功中占的百分比。3120J780J690J123123對(duì)沙子做功對(duì)桶做功克服重力做功對(duì)沙子做功對(duì)桶做功對(duì)滑輪做功對(duì)沙子做功對(duì)桶做功對(duì)滑輪做功600J2520J600J180J600J90J3120J780J690J19%76%86%在使用滑輪組提升物體的過程中，那些因素會(huì)產(chǎn)生額外功1動(dòng)滑輪的重力2滑輪組與繩子之間的摩擦力如何提高機(jī)械效率外因內(nèi)因減小額外功增加有用功減小動(dòng)滑輪的重力減小滑輪組與繩繩子之間的摩擦力增加物體本身的重力排除外界阻力力提高自身能力力離心式水泵60%－80%汽油機(jī)22%－27%蒸汽機(jī)6%－－15%．電動(dòng)機(jī)80%－90%．有用功總小于于總功，所以以機(jī)械效率總總小于1如何提高機(jī)械械效率？有用功W有額外功W額總功W總定義利用機(jī)械工作時(shí)，對(duì)人們有用的功叫做有用功。利用機(jī)械工作時(shí)，對(duì)人們無用但又不得不做的功叫做額外功。有用功加額外功是總共的功叫做總功，即：Ｗ總＝Ｗ有＋Ｗ額實(shí)質(zhì)機(jī)械克服物體阻力做的功。克服機(jī)械自身重力和摩擦做的功。動(dòng)力對(duì)機(jī)械做的功。一、有關(guān)概念念，透徹理解解１、有用功、、額外功和總總功請(qǐng)你判斷★用水桶從井中中提水時(shí)，所所做的有用功功是，額外功是，總功是；如果桶掉到井井里，從井里里撈桶時(shí)，撈撈上來的桶里帶了一一些水，有用用功是，額外功是，總功是。克服水的重力力做功克服桶的重力力做功拉力所做的功功克服桶的重力力做功克服水的重力力做功拉力所做的功功２、機(jī)械效率率有用功跟總功功的比值叫做做機(jī)械效率，，即（1）由上式式可知，要提提高機(jī)械效率率，必須減小小額外功在總總功中的比例例，即：①改改進(jìn)機(jī)械結(jié)構(gòu)構(gòu)（減輕自重重）；②按規(guī)規(guī)程保養(yǎng)，定定時(shí)潤(rùn)滑（減減小摩擦）。。（2）在理解解機(jī)械效率的的概念時(shí)要注注意：①機(jī)械械效率沒有單單位（因?yàn)闄C(jī)機(jī)械效率是有有用功跟總功功的比值）。。②機(jī)械效率率的大小總小小于１（額外外功的存在））。③機(jī)械效效率的大小取取決于Ｗ有與與Ｗ總的比值值，即有用功功在總功中所所占的比例，，不能理解為為：有用功多多，機(jī)械效率率高；總功大大，機(jī)械效率率低。④省力力的機(jī)械不是是機(jī)械效率高高，而是更低低。⑤功率大大小與機(jī)械效效率高低無直直接關(guān)系！功功率大機(jī)械效效率不一定高高，功率小機(jī)機(jī)械效率不一一定低。在理解有用功功、額外功、、總功和機(jī)械械效率的基礎(chǔ)礎(chǔ)上，對(duì)各種種情況的機(jī)械械，還要能夠夠準(zhǔn)確地判定定有用功、額額外功和總功功。二、具體情況況，準(zhǔn)確判定定關(guān)于機(jī)械效率的三類計(jì)算1杠桿2滑輪①豎直拉物體體②水平平拉物體3斜面1杠桿=W有用×100％W總=G物h上升F拉S繩子×100％相似三角形S/h=L動(dòng)/L阻阻=G物L(fēng)阻F拉L動(dòng)×100％2滑輪①豎直拉動(dòng)物體體=W有用W總×100％=G物h上升F拉S繩子×100％=G物h上升F拉nh上升×100％=W有用W總×100％=W有用×100％W有用+W額外=G物h×100％G物h+G動(dòng)h②水平拉動(dòng)物體=W有用W總×100％=f摩擦h移動(dòng)F拉S繩子×100％=F拉nh移動(dòng)f摩擦h移動(dòng)×100％=W有用W總×100％=F鉤子h移動(dòng)F拉S繩子=(G物–F浮)

h移動(dòng)F拉S繩子×100％×100％3斜面①理想，不計(jì)摩擦力：W總=FLW有用=Gh=2、實(shí)際，考慮摩擦力：W總=FLW有用用=GhW額外外=fL=W有用W總×100％=G物h上升F拉L×100％％=G物h上升Gh+fL×100％％利用如圖所示的滑輪組，在F=80N的拉力作用下,將一個(gè)重為180N的物體勻速舉高1m，繩重、摩擦不計(jì)。求:（1）W總=？（2）W有用=？(3)W額外=?(4)η=?(5)G動(dòng)=?GF.三、、典典型型題題例例，，示示范范啟啟迪迪小明明用用100N的的力力沿沿豎豎直直方方向向?qū)⒏芨軛U桿的的一一端端拉拉下下2m，，杠杠桿桿的的另另一一端端將將320N的的重重物物提提高高了了0.5m，，(1)他他做做的的有有用用功功是是多多少少？？(2)總總功功是是多多少少？？(3)杠杠桿桿的的機(jī)機(jī)械械效效率率是是多多少少？？用一一個(gè)個(gè)動(dòng)動(dòng)滑滑輪輪提提升升重重為為96牛牛的的貨貨物物，，所所用用拉拉力力為為60牛牛，，此此動(dòng)動(dòng)滑滑輪輪的的機(jī)機(jī)械械效效率率是是多多少少？？若若用用此此動(dòng)動(dòng)滑滑輪輪提提升升重重200牛牛的的重重物物，，拉拉繩繩子子的的速速度度為為多多少少時(shí)時(shí)，，拉拉力力做做功功的的功功率率剛剛好好22.4瓦瓦。。（（不不計(jì)計(jì)繩繩重重和和摩摩擦擦））由于不計(jì)繩重和摩擦，故動(dòng)滑輪重G動(dòng)可由：求得：G動(dòng)＝2F－Ｇ物＝２×60牛－96牛＝24牛解析析：：此此動(dòng)動(dòng)滑滑輪輪的的機(jī)機(jī)械械效效率率為為提升升200牛牛重重物物的的拉拉力力于是是，，由由得：：說明明：：凡凡涉涉及及物物重重發(fā)發(fā)生生變變化化的的動(dòng)動(dòng)滑滑輪輪（（或或滑滑輪輪組組））的的問問題題時(shí)時(shí)，，其其機(jī)機(jī)械械效效率率是是變變化化的的：：隨隨物物重重的的增增大大而而增增大大。。本題題提提升升200牛牛重重物物時(shí)時(shí)因此此，，解解決決這這類類問問題題時(shí)時(shí)，，首首先先要要求求出出動(dòng)動(dòng)滑滑輪輪的的重重G動(dòng)動(dòng)：：一一般般用用動(dòng)動(dòng)滑滑輪輪（（或或滑滑輪輪組組））省省力力的的特特點(diǎn)點(diǎn)比比較較簡(jiǎn)簡(jiǎn)便便。。用滑滑輪輪組組勻勻速速提提升升重重為為2000牛牛的的物物體體，，作作用用在在繩繩子子自自由由端端的的拉拉力力做做功功的的功功率率為為1250瓦瓦，，滑滑輪輪組組的的機(jī)機(jī)械械效效率率為為80%，，求求重重物物上上升升的的速速度度是是多多少少？？

二要明白“重物上升”與“繩子自由端拉動(dòng)”具有同時(shí)性。于是，重物上升的速度解析析：：解解答答本本題題的的關(guān)關(guān)鍵鍵是是：：一一要要弄弄清清有有用用功功和和總總功功。。將將物物體體提提升升一一定定高高度度做做的的功功————有有用用功功：：ＷＷ有有＝＝ＧＧ物物h；；作作用用在在繩繩子子自自由由端端的的拉拉力力做做的的功功————總總功功：：ＷＷ總總＝＝ＰＰ拉拉t（（因因已已知知功功率率）），，則則機(jī)機(jī)械械效效率率可可表表示示為為：：說明：對(duì)涉及及滑輪組的速速度的問題，，關(guān)鍵是抓住住“重物上升升或移動(dòng)”與與“繩子自由由端拉動(dòng)”的的同時(shí)性，再再將對(duì)應(yīng)物理理量用對(duì)應(yīng)的的符號(hào)代入公公式進(jìn)行推演演和代數(shù)變換換，問題即可可解決。探究斜面的機(jī)械效效率1、提出猜想想：斜面的機(jī)械效率可能和有有關(guān)。。2、參考器材材：長(zhǎng)木板、小木木塊、彈簧測(cè)測(cè)力計(jì)、刻度度尺斜面傾斜程度度、斜面的粗糙程程度⑴實(shí)驗(yàn)裝置：FSh⑵實(shí)驗(yàn)過程：①測(cè)量小木塊的的重力，記錄錄數(shù)據(jù)；③改變斜面的傾傾斜程度，重重復(fù)步驟②。。②把小木塊用彈彈簧秤沿斜面面勻速向上拉拉；分別記錄錄拉力F、木木塊沿斜面移移動(dòng)的距離S、木塊上升升的高度h。。⑶注意事項(xiàng)：①要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)物物體。②拉力要與斜面面平行。③及時(shí)記錄數(shù)據(jù)據(jù)。④木板的摩擦擦要大一些⑤選用木塊要要重一些4、記錄表格格：斜面傾斜程度木塊重量G/N斜面高度

h/m拉力F/N斜面長(zhǎng)

s/m有用功W有/J總功W總/J機(jī)械效率較緩較陡很陡4、記錄表格格：斜面傾斜程度木塊重量G/N斜面高度

h/m拉力F/N斜面長(zhǎng)

s/m有用功W有/J總功W總/J機(jī)械效率較緩50.11.60.50.50.862.5％較陡50.152.