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《高中物理 1.4 人与机械学案6 鲁科版必修2》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、1.4《人与机械》学案6【学习目标】1．巩固机械功的原理；2．能熟练计算机械效率，并知道其代表的物理意义；3．理解功率和机械效率是从不同方面反映机械性能的两个物理量，它们之间无必然的联系；【学习重点】能熟练计算机械效率，并知道其代表的物理意义；【知识要点】1.功率与机械效率(1)有用功、额外功和总功：利用机械工作时对人们有用的功叫有用功;对人们没有用,但又不得不做的功叫做额外功.有用功与额外功的总和叫做总功.(2)机械效率：①定义：有用功跟总功的比值叫机械效率.②物理意义：表示做功有效程度的物理量,效率越高,所做总功中有用功的比例越大.③
2、公式：η=×100%η=×100%注意：机械效率η总小于1.机械效率的理解1.机械效率是反映机械性能的物理量.使用机械做功时,需要弄清哪部分功是需要而又必须做的功,哪部分功是不需要而又不得不做的功.我们把人们需要的、无论采取哪种方法都必须做的功叫有用功.虽不需要但又不得不做的功叫额外功.利用机械做功时,不可避免地存在摩擦、机械自重等方面的原因,因此额外功是不可避免的.在使用不同的机械做相同的有用功时,我们希望额外功越少越好,有用功与总功越接近越好.为了反映不同机械的这种差别,通常用有用功占总功的百分比表示.当这个百分比越大,这个机械的性能
3、越好.在物理学中,用机械效率来表示.2.有用功跟总功的比值叫机械效率.则η=.在理解上还需要注意：(1)任何机械的机械效率总小于1.因为有用功总是小于总功;(2)机械效率没有单位,一般用百分比来表示;(3)机械效率由有用功和总功两个因素决定.当总功一定时,机械所做的有用功越多或额外功越少,机械效率就越高.当有用功一定时,机械所做的总功越少或额外功越少,机械效率就越高.当额外功一定时,机械所做的总功越多或有用功越多,有用功在总功中所占的比例就越大,机械效率就越高.所以,在分析机械效率的高低时,不能只看一个因素,要全面进行分析.(4)提高机械
4、效率的办法：通常是减少额外功；在无法减少额外功的情况下,采用增大有用功来提高机械效率.例如,在用滑轮组提高重物时：η==,为提高机械效率可以采取增加提升物的办法来实现.2.机械的使用【典型例题】【例1】如图所示,电动机带动卷扬机卷筒,通过卷绳及动滑轮将重物匀速拉上斜面顶端,已知重物重19600N,斜面高与斜面长的比h/L=1/2,重物沿斜面向上匀速运动的速度为1.5m/s.试求：(1)斜面、滑轮为理想机械时,电动机的输出功率和绳的拉力;(2)若滑轮的效率η1=90%,斜面的效率η2=70%,则以同样速度拉动重物,电动机的功率P和绳的拉力F
5、各等于多少？解析：(1)重物升高h,沿斜面滑行距离为L,绳拉上的长度为2L,速度v=,因此有用功W有=Gh或W有=2FL,总功W总=Pt,根据功的原理Pt=Gh=G.所以P=G=14700W又2FL=Gh,F=,,所以F==4900N.(2)对实际机械组合来说,有用功为W有=Gh,对斜面输入的功即总功来说,根据功的原理为W总′=对滑轮来说有用功即为对斜面的输入功W有′=输入滑轮的功,也就是动力功,为整个机械组合的总功W总=P′t,根据功的原理又为W总=W有′/η1=所以P′t=,P′=因为h=,代入上式P′===23300W根据功的原理有
6、F·2L=F==7780N.点评：机械效率是表示做功有效程度的物理量,效率越高,所做总功中有用功的比例越大.η=×100%,η=×100%W总=W有+W额,η总小于1.【达标训练】1.关于机械效率,下列说法正确的是A.有用功越大,机械的机械效率就越高B.额外功越大,机械的机械效率就越低C.总功越大,机械的机械效率就越低D.有用功与总功的比值越大,机械的机械效率就越高2.4个同学测定滑轮组的机械效率时,得出下面4个数据,其中哪一个数据肯定是错误的A.0.80B.75%C.1.20D.60%3.分别用一个定滑轮和一个动滑轮将两个相同的重物提高
7、相同高度,则A.定滑轮的总功一定大于动滑轮的总功B.定滑轮的有用功一定大于动滑轮的有用功C.定滑轮的有用功一定小于动滑轮的有用功D.定滑轮的有用功一定等于动滑轮的有用功4.关于功率,下列说法中正确的是A.机器的功率越大,做的功就越多B.机械效率越高,机械的功率就越大C.功率表示做功的快慢程度D.使用省力的机械,可以提高机械做功的功率5.两台机械所做的总功之比为2∶1,它们的机械效率之比为3∶4,则它们所做的有用功之比为A.2∶1B.3∶4C.8∶3D.3∶26.有两个人利用斜面共同将木箱拉上汽车,为了提高斜面的机械效率,下列做法中可取的是
8、A.以较快的速度将木箱匀速拉上汽车B.以较慢的速度将木箱匀速拉上汽车C.改由一个人匀速将木箱拉上汽车D.板长不变,改用光滑的斜面板将木箱匀速拉上车答案：1.解析：机械效率的高低是由有用功、总功
