2010届中招物理《机械效率》精品学案

约2180字。
　　五、机械效率 
　　学习要求 
　　1经历使用动滑轮的实验探究过程，了解什么是有用功、额外功和总功。理解三者之间的数量关系。 
　　2 理解什么是机械效率。学会用机械效率的公式进行有关问题的简单计算。 
　　3 了解常用机械的效率，通过讨论、分析，了解影响机械效率的因素。 
　　4 通过对机械效率的了解，认识到做所有的事情都要讲究效率。 
　　5 了解使用机械的历史过程，认识机械的使用对社会发展的作用。 
　　学习指导 
　　1．有用功、额外功、总功。 
　　正确认识机械效率，关键是弄清有用功、额外功和总功的含义。有用功是对人们有用的功，无论采用什么机械，有用功的数量是不变的。若使用机械的目的是提升物体，那么克服物体的重力所做的功就是有用功，即W有用=Gh；若目的是在水平面上平移重物，那么克服物体与水平面间的摩擦力所做的功就是有用功，即W有用=fs。额外功是指由于使用机械而额外多做的功，机械的摩擦和机械的自重往往是产生额外功的原因。 
　　2．机械效率总小于1。 
　　使用不同的机械做功，需要做的额外功是各不相同的，额外功在总功中所占的比例越小越好，或者说有用功在总功中所占的比例越大越好。机械效率是有用功跟总功的比例，即=W有用/W总功。由于W额外是不可避免的，因此W有功<W总，机械效率总小于1。 
　　曲型范例 
　　例1．用一个动滑轮、一个定滑轮组成的滑轮组来匀速提升重物G，如图所示。已知物重G=600N，拉力F=250N，求重物升高0.5m时，拉力所做的有用功、额外功及机械效率。若不计绳重和摩擦力，求动滑轮的重。 
　　精析：竖直方向提升物体过程中，有用功W=Gh,在不计绳重和摩擦力的情况下，克服动滑轮重所做的功就等于额外功，既W额外=G动h 
　　全解：（1）W有用=Gh=600N×0.5m=300J. 
　　(2)S=3h=1.5m,W=Fs=250N×1.5m=375J. 
　　(3)W额外=W总-W有=375J-300J=75J, 
　　η=  ×100﹪= ×100﹪=80﹪ 
　　（4）W额外=G动h，G动= = =150N 
　　点评:对动滑轮重的求解还可用3F=G物+G动,故G动=3×250N-600N=150N. 
　　例2．如图所示，用一滑轮组将重为400N的物体A沿水平方向匀速拉动10m，物体A与地面间的摩擦力是240N，水平拉力F为100N，求总功、有用功、额外功和滑轮组的机械效率。 
　　精析：水平方向拉动物体过程中，克服物体与地面间的摩擦力所做的功为有用功W有用=fAs,额外功是克服滑轮轴间摩擦力所做的功。 
　　全解：绳子自由端移动距离S=3SA=3×10m=30m, 
　　W有用=fAs=240N×10m=2400J, 
　　W额外=W总-W有=3000J-2400J=600J, 
　　η=  ×100﹪= ×100﹪=80﹪ 
　　点评：以上两题均为求滑轮组的机械效率，做题的关键在于分析有用功，第一题在提升物体过程中是克服物体受的重力做功，所以W有用=Gh：第二题在匀速拉动物体前进过程中是克服物体与地面间的摩擦做功，所以W有用=fAs。同学们一定要注意区分。 
　　思考与练习