文档内容
机械效率的计算
学习目标:
1、理解机械效率的公式
2、会利用机械效率的公式进行有关的计算。
学案导学
【知识导学】
机械效率的计算是每年中考的必考题,包罗万象,计算公式繁多.常把简单机械、功和功率、机械效率综合
起来,考查学生对有用功、总功、功率公式、机械效率公式、滑轮组、斜面等简单机械的理解和运用.要求把握
知识间的内在联系,确定G、F、s、h之间的关系,再正确应用相关公式进行计算
1、有用功:定义:对人们有用的功= 直接用手对重物所做的功(Gh)
公式:W =Gh(提升重物)=W -W =ηW
有用 总 额 总
斜面:W = Gh
有用
2、额外功:定义:并非我们需要但又不得不做的功
公式:W = W -W =G h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)
额 总 有用 动
斜面:W =f L
额
3、总功: 定义:有用功加额外功或动力所做的功
公式:W =W +W =Fs= W /η
总 有用 额 有用
斜面:W = fL+Gh=FL
总
【案例分析】
【例题1】用一个动滑轮将重为4N物体匀速提升1m,拉力大小如图所示,则( )
A.拉力是2.2N B有用功是2.2J
C.总功是4.8J D机械效率是120%
【答案】C
【解析】
试题分析:该同弹簧测力计的分度值为0.2N,拉力是2.4N;对物体做的有用功为W =Gh=4N×1m=4J;做的总
有用
功为W =Fs=2.4N×2m=4.8J;滑轮组的机械效率η=(W /W ) ×100%=(4J /4.8J)×100%=83%。故选C
总 有用 总【考点定位】动滑轮的机械效率
【例题2】如图所示,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G的物体,若拉力的大小为F,物体和地面之间
的摩擦力大小为f,A点的拉力为F,则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是( )
A
A.f/2F
A
B.f/3F
C.F/2F
A
D.G/2F
【答案】C
【解析】
试题分析:如图所示,A点的拉力为F,而物体在拉力F的作用下匀速直线运动,所以物体在水平方向上受到
A
平衡力的作用,即摩擦力的大小等于F,由于有两股绳子拉动物体,所以拉力F的大小等于F 的一半,而F移
A A
动距离是物体移动距离的2倍,根据机械效率公式η=W /W =(F×S)/(F×2S)=F/2F;故答案选C。
有 总 A A
【考点定位】滑轮组的机械效率
【例题3】用右图的甲、乙两滑轮组分别把相同的物体匀速提升相同的高度,两装置的机械效率分别为η 、η ,拉
甲 乙
力做的功分别为W 、W ,若滑轮规格相同,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
甲 乙
甲 乙
A.W W η >η
甲 乙 甲 乙 甲 乙 甲 乙
C.W =W η =η D.W η
甲 乙 甲 乙 甲 乙 甲 乙
【答案】C
【解析】
试题分析:由于是把同样重的物体提升相同的高度,所以有用功相等,又因滑轮的规格相同,都是把两个动滑
轮提高了相同的高度,所以做的额外功也是相同的,所以可得总功相同,机械效率也相同,故应选C。
【考点定位】滑轮组的效率【例题4】小明用两个相同的滑轮,组成不同的滑轮组(如图所示),分别将同一物体匀速提高到相同高度,绳
子的自由端移动的距离为S、S,图中左、右滑轮组的机械效率分别为η、η。下列关系正确的是(忽略绳重及
1 2 1 2
摩擦)( )
A.S>S,η=η B.S>S,η>η
1 2 1 2 1 2 1 2
C.S<S,η=η D.S<S,η>η
1 2 1 2 1 2 1 2
【答案】C
【解析】
试题分析:绳子自由端移动距离S=nh,由图可知:n =2,n =3,所以绳子自由端移动距离:S =2h,S =3h,所
甲 乙 甲 乙
以S