机械效率专题.pdf
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1、1 问题 38. 如何计算机械效率? 学生提问 (不计绳重和摩擦)小明用如图所示的滑轮组将一个重为 120N的物体匀速提升2m ,所用的拉力为50N,此时拉力所做的 功为W,滑轮组的机械效率为 1 ;若不计绳重和摩擦仍用该 滑轮组提升一个重为I70N 的物体,此时滑轮组的机械效率为 2 ,则 W、 1 、 2 分别是() A.240J8085B.300J8085 C.300J8080D.240J7580 老师,机械效率是不是功率?怎样计算机械效率呢? 问题探究 有用功、额外功、总功(重要性:) 老师: 机械效率是功率是截然不同的两个物理量,要正确认识机械效率, 我们先来全面认识机械功吧。 如图
2、甲所示, 直接用弹簧测力计匀速提升重物, 拉力要对重物做功;如图乙所示,拉动绳子使动滑 轮上升时,拉力在对重物做功的同时也要对滑轮做 功,同时还要克服动滑轮轴上的摩擦做功。 你分析一下图乙: 哪些功是有用的, 必须做的? 哪部分功是没用的,但又不得不做的? 学生: 动滑轮对重物所做的功是有用的,是必 须做的;提升动滑轮做的功和克服摩擦力做的功是 没用的,不得不做。 老师: 实际拉力做的功与这两部分功存在什么 关系? 学生: 实际拉力做的功应该等于这两部分功之 和。 2 老师: 对,我们可以把这三个功分别叫做有用功、额外功和总功。你能给它 们归归类吗? 学生: 我认为:在使用机械时,对物体做的功
3、对我们有用,这部分功就是有 用功;对动滑轮和克服摩擦做的功对我们无用但又不得不做,就是额外功;我们 所做的全部的功,也就是有用功与额外功之和叫做总功。 老师: 好,你能求出长沙中考题目中拉力所做的功了吗? 学生: 没问题! (1)因为有 3 段绳子吊着物体,提升重120N的物体时拉力做的是总功 300Jm23N503 1111 总hFsFW 老师,我还能求出这时拉力做的有用功呢! 0J42m2N120 11 有用 hGW (2)提升重 170N的物体时,拉力的大小 N 3 200 3 )N120N503(N170 3 )3( 3 1122 2 动GFG GG F 拉力做的是总功,晕,不知道重物
4、上升的高度以及绳子移动的距离,我求不 上来了! 老师: 别急,你的学习效率还是非常高的!你先想想另一个问题吧,有用功 在总功中所占的比例越大越好,还是越小越好? 机械效率是有用功与总功的比值(重要性:) 学生:当然是比例越大了越好!就象上了一节课一样,收获的有用知识越多, 学习效率就越高! 哦,我明白了, 与我们的学习效率类似,机械效率就是表示机械的工作效率 吧? 老师: 是的, 你类比的很好! 机械效率就是有用功与总功的比值!如果用 表示机械效率,你能写出机械效率的计算公式吗? 3 学生: 机械效率的计算公式就是 总 有 W W 老师,有用功的单位是J,总功的单位也是J,那机械效率这个物理量
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