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机械效率1．理解机械效率的普遍意义，并能根据公式η＝W有W总进行一般的计算。2．理解测量滑轮组(或其他简单机械)的机械效率的实验原理；能对测量过程作出正确说明，以及得出正确的结论等。机械效率的测量机械效率的测量【提示】(1)利用滑轮组提升重物时，在不考虑绳重和摩擦的情况下，产生额外功的原因是克服动滑轮的自重做功，即W额外＝G动h，滑轮组的机械效率最终可表示为：η＝G物G物＋G动＝G物nF；(2)利用定滑轮、动滑轮和滑轮组提升相同重物、上升相同高度时，η定η动η组；(3)利用斜面提升重物，克服摩擦所做的功为额外功，即：W额外＝fl。简单机械的三种功和机械效率机械效率的计算【例1】(2015·滨州)如图所示，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升1m。已知拉绳子的力F为500N，则提升重物的过程中()A．绳子自由端被拉下3mB．做的有用功是800JC．拉力F的功率是80WD．滑轮组的机械效率是60%实验一测量滑轮组的机械效率命题点1．实验原理：η＝W有W总＝GhFs；2.滑轮的绕线；3.实验过程中弹簧测力计要_______________拉动；4.实验目的：从弹簧测力计上读出拉力F的值，用刻度尺测出钩码提升的高度h和弹簧测力计移动的距离s，通过已知的钩码质量，算出钩码重力G，再算出有用功W有、总功W总、机械效率η；5.提高机械效率的方法：(1)采取减轻机械本身的重量和加润滑油减小摩擦的办法减少__________；(2)当额外功一定时，在机械能够承受的范围内尽可能_______________________。竖直向上匀速额外功增加每次提起的重物【例1】(2015·莆田)在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同的钩码，分别做了三次实验，实验数据记录在下表中。(1)在实验过程中，应沿竖直方向____拉动弹簧测力计。(2)在第3次测量中，滑轮组做的有用功是____J，机械效率为____。(3)分析表中数据可得出：同一滑轮组，提升钩码越重，机械效率越____(填“高”或“低”)。【解析】(1)实验中应沿竖直方向“匀速”拉动弹簧测力计，使装置处于平衡状态，受到平衡力的作用；(2)拉力做的有用功W有＝Gh＝6N×0.1m＝0.6Jη＝W有W总＝GhFs＝6N×0.1m2.4N×0.3m≈83.3%(3)第3次实验提升的物重大于第一次提升的物重，效率高于第一次，故使用同一滑轮组，提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高。【答案】(1)匀速(2)0.683.3%(3)高【方法归纳】使用滑轮组时，做的额外功不变，增加钩码所受的重力，增大了有用功，则有用功占总功的比例增大，也就是机械效率变大。解题时要注意控制变量法的应用。(1)在实验过程中为了测量绳子自由端拉力F，A同学认为应该在弹簧测力计静止时读数，B同学认为应该在缓慢匀速提升时读数，你认为正确的是____(填“A”或“B”)同学的方法。(2)实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置，是为了_________________________________________________。(3)实验小组按照正确的测量方法，第二次测出的拉力F与钩码所受重力G的大小关系为F____(填“”“”或“＝”)13G，理由是________________________________________________。B测量钩码和弹簧测力计移动的距离，从而计算有用功和总功＞滑轮与轮轴、绳子间有摩擦，绳子还有重力实验二探究斜面的机械效率命题点1．实验原理：η＝W有W总＝GhFs；2.实验过程中弹簧测力计要_____________拉动；3.拉力_______摩擦力；4.有用功、总功和机械效率的计算；5.实验中控制变量法的应用：(1)探究机械效率与斜面倾斜程度的关系，控制斜面的粗糙程度与物体的重力相同，改变斜面的倾斜程度。(2)探究机械效率与斜面粗糙程度的关系，控制斜面的倾斜程度与物体的重力相同，改变斜面的粗糙程度。(3)探究机械效率与物重的关系，控制斜面的倾斜程度与粗糙程度相同，改变物体的重力；沿斜面匀速向上大于6.分析数据，总结结论：(1)在其他条件一定时，斜面越光滑，机械效率越高。(2)在其他条件一定时，斜面越倾斜，机械效率越高。(3)斜面的机械效率与物体的重力无关。【例2】(2015·南通)用图示装置探究“斜面机械效率”，实验记录如下表。(1)沿斜面拉动物体时，应使其做____运动。(2)根据图中测力计的示数，可知第2次实验的机械效率为____%。由实验可得初步结论：斜面倾斜程度相同时，____越小，机械效率越大。(3)第1次实验中，木块所受摩擦力为____N。【解析】(1)拉动木块不能忽快忽慢，因为这样无法测出拉力的大小；(2)W有用＝Gh＝4N×0.15m＝0.6J，W总＝Fs＝0.70N×0.90m＝0.63J，机械效率：η＝W有W总＝GhFs＝0.6J0.63J≈95.2%；(3)第1次实验中，W1额外＝W1总－W1有用＝1.1N×0.90m－4N×0.15m＝0.39J，而W1额外＝fs＝f×0.90m，解得f≈0.43N【答案】(1)匀速直线(2)95.2(95也对)摩擦力(3)0.43【方法归纳】解决本题的关键：一是会根据二力平衡的知识解释木块匀速直线运动的原因；二是控制变量法在探究斜面的机械效率实验中的灵活应用。(1)实验器材有木块、铁块、垫块、各处粗糙程度相同的长木板、弹簧测力计各一个，砝码若干，为了完成实验，还需要的测量工具是_________；(2)实验中，应注意保持绳子的拉力方向与斜面_____，且______拉动物体；(3)当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物体时，物体所受的拉力______(填“大于”“小于”或“等于”)物体所受的摩擦力；(4)如果在实验中经过两次实验得出：光滑程度相同的斜面，其倾斜程度越大，机械效率越高。你觉得他的结论_______(填“可靠”或“不可靠”)，理由是____________________________________；刻度尺平行匀速大于不可靠实验次数太少，结论不具备普遍性(5)若斜面是光滑的，则有用功____总功(填“大于”“小于”或“等于”)；(6)请你举出一个生产或生活中利用斜面的实例：_________。等于盘山公路