江西省2019中考物理二輪專項(xiàng) 專項(xiàng)04 機(jī)械效率的測(cè)量及計(jì)算課件.ppt

專項(xiàng) 四 機(jī)械效率的測(cè)量及計(jì)算 規(guī)律總結(jié) 機(jī)械效率一般有三種 滑輪組的機(jī)械效率 斜面的機(jī)械效率 杠桿的機(jī)械效率 1 實(shí)驗(yàn)中要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)彈簧測(cè)力計(jì) 2 提高滑輪組機(jī)械效率的方法 減小額外功 即減小機(jī)械自重及摩擦 在允許范圍內(nèi)增加貨物重力 貨物越重 越大 例1圖Z4 1甲是林紅做 測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率 的實(shí)驗(yàn)裝置 圖Z4 1 1 實(shí)驗(yàn)時(shí)林紅沿豎直方向拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì) 使鉤碼上升10cm 彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖甲所示 其拉力為N 若每個(gè)鉤碼重2N 則滑輪組的機(jī)械效率為 寫(xiě)成百分?jǐn)?shù)的形式 結(jié)果保留三位有效數(shù)字 2 實(shí)驗(yàn)中 鉤碼上升10cm所用的時(shí)間為1s 則拉力的功率為W 勻速 2 4 83 3 0 72 3 林紅做完實(shí)驗(yàn) 通過(guò)和其他小組交流 了解到滑輪組的機(jī)械效率 與動(dòng)滑輪重G動(dòng)有關(guān)系 接著她改變動(dòng)滑輪重 提升同一物體進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn) 獲得數(shù)據(jù)并繪制出如圖乙所示的圖像 由圖像可知 被提升物體所受的重力相同時(shí) 動(dòng)滑輪越重 滑輪組的機(jī)械效率越 若不計(jì)繩重和摩擦 分析圖像中的A點(diǎn)可知 被提升物體所受的重力為N 低 3 變式1 林紅在 探究斜面的機(jī)械效率 的實(shí)驗(yàn)中 用長(zhǎng)度s 0 50m的木板搭成一個(gè)斜面 用彈簧測(cè)力計(jì)將重力G 5 0N的物塊從斜面底端勻速拉至斜面頂端 1 林紅在實(shí)驗(yàn)中 調(diào)整斜面高度為h 0 22m 將物塊從斜面底端勻速拉至頂端的過(guò)程中 彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F 4 0N 則有用功為J 2 林紅利用上述器材進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn) 木板搭成傾角不同的斜面時(shí) 將物塊從斜面底端勻速拉至斜面頂端的過(guò)程中 額外功W額與斜面的水平長(zhǎng)度L 木板在水平面上的正投影長(zhǎng)度 的關(guān)系如下表 通過(guò)數(shù)據(jù)分析 林紅得出了結(jié)論 W額與L成比 當(dāng)斜面的水平長(zhǎng)度L 0 40m時(shí) 斜面的機(jī)械效率為 寫(xiě)成百分?jǐn)?shù)的形式 結(jié)果保留三位有效數(shù)字 圖Z4 2 1 1 正 65 2 變式2 某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖Z4 3所示裝置探究杠桿的機(jī)械效率 實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下 用輕繩懸掛杠桿一端的O點(diǎn)作為支點(diǎn) 在A點(diǎn)用輕繩懸掛總重為G的鉤碼 在B點(diǎn)用輕繩豎直連接一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì) 使杠桿保持水平 圖Z4 3 豎直向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)上升 保持O點(diǎn)位置不變 在此過(guò)程中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F 利用刻度尺分別測(cè)出A B兩點(diǎn)上升的高度為h1 h2 完成下列問(wèn)題 1 步驟 中空白處應(yīng)填上 2 若測(cè)得G 2 5N F 1 2N h1 8cm h2 20cm 則杠桿機(jī)械效率為 寫(xiě)成百分?jǐn)?shù)的形式 小數(shù)點(diǎn)后保留一位小數(shù) 3 本次實(shí)驗(yàn)中 若提升的鉤碼重一定 只將鉤碼的懸掛點(diǎn)由A移至C O B位置不變 仍將鉤碼提升相同的高度 則有用功 杠桿的機(jī)械效率將 均選填 變大 變小 或 不變 勻速 83 3 不變 變大 例2 2017 烏魯木齊 圖Z4 4所示裝置是實(shí)驗(yàn)時(shí)用輕繩繞成的滑輪組 懸掛的重物G 4 8N 當(dāng)重物靜止于任意位置時(shí) 手對(duì)輕繩的拉力均為F1 1 8N 當(dāng)重物勻速上升時(shí) 手對(duì)輕繩的拉力為F2 2 0N 且物重上升過(guò)程中動(dòng)滑輪恰好轉(zhuǎn)過(guò)1圈 已知?jiǎng)踊喼苓叞疾鄣闹荛L(zhǎng)C 0 3m 求 1 動(dòng)滑輪的重力 2 重物上升過(guò)程中的有用功 總功以及滑輪組的機(jī)械效率 圖Z4 4 變式1 如圖Z4 5所示 工人用沿斜面向上 大小為500N的推力 將重800N的貨物從A點(diǎn)勻速推至B點(diǎn) 再用100N的水平推力使其沿水平臺(tái)面勻速運(yùn)動(dòng)5s 到達(dá)C點(diǎn) 已知AB長(zhǎng)3m BC長(zhǎng)1 2m 距地面高1 5m 求 1 貨物在水平面上運(yùn)動(dòng)的速度 2 水平推力做功的功率 3 斜面的機(jī)械效率 圖Z4 5 變式2 如圖Z4 6所示 林紅同學(xué)在探究利用杠桿做功的實(shí)踐活動(dòng)中 杠桿一端固定 中點(diǎn)處掛有一重力G為20N的重物 現(xiàn)在豎直提起杠桿的另一端 使物體緩慢勻速提升 摩擦忽略不計(jì) 1 若不計(jì)杠桿自重 求拉力F的大小 2 若杠桿是一根自重為5N 材料均勻的硬棒 將重物提升的高度h為0 1m 林紅使用杠桿所做的有用功W有為多大 機(jī)械效率 是多大 圖Z4 6 變式3 中國(guó)北京獲得2022年第24屆冬季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)舉辦權(quán) 各項(xiàng)準(zhǔn)備工作正在高效地進(jìn)行 如圖Z4 7所示是某建筑工地上使用的塔式起重機(jī) 它在15s內(nèi)把質(zhì)量為500kg的貨物勻速提升到3m高的地方 1 求起重機(jī)對(duì)貨物做的功 2 求起重機(jī)對(duì)貨物做功的功率 3 如果起重機(jī)的機(jī)械效率是60 求起重機(jī)的電動(dòng)機(jī)做的總功 g取10N kg 圖Z4 7