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2022華師大版九上科學5.3功和機械效率（3）學案
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[學習目標]：
1、了解什么是有用功、額外功、總功。
2、理解機械效率的概念，會利用公式η=W有用/W總進行有關計算，知道機械效率小于1。
3、 知道提高機械效率的意義和主要方法。
一、知識點梳理：
知識點、
1． 動力所做的功叫 ，用 表示；機械克服有用阻力所做的功叫 ，用 表示；機械克服額外阻力所做的功叫 ，用 表示。三者關系 。
2． 我們把有用功和總功的比值叫 ，公式 。
3． 使用任何機械都不能省 ，所以機械效率總是 （填“大于”、“等于”或“小于”）1。
二、例題講解：
例題1、下列做法不能夠改變滑輪組機械效率的是(　　)
A. 改變提升重物的高度 B. 用體積相等的塑料動滑輪代替鑄鐵動滑輪
C. 提升更重的物體 D. 給定滑輪加潤滑油
例題2、甲吊車比乙吊車的機械效率高,當它們分別把相同質量的物體勻速提升相同高度時,則 (　　)
A. 甲吊車的電動機做的有用功較多 B. 乙吊車的電動機做的額外功較多
C. 甲吊車的電動機做的總功較多 D. 甲、乙兩吊車的電動機做的總功相同
例題3、在公路上騎自行車上坡時很費力，而且坡度越大越費力．學習了機械效率后，有些同學想到了“坡度與機械效率的關系”這個問題，下面是同學們對這個問題的不同表述，其中最不利于科學探究順利進行的是（ ）
A. 上坡時坡度越大越費力，那么機械效率呢
B. 斜面的傾斜程度改變后，其機械效率是否發生變化
C. 隨公路坡度的增大，機械效率減小嗎
D. 斜面的機械效率與省力、費力是否有關
例題4、兩同學分別用沿斜面向上的力F甲、F乙把同一重物勻速拉到兩個斜面的頂端，若兩個斜面光滑、等高，甲斜面長4m，乙斜面長5m，所做的功分別是W甲、W乙， 則下列說法正確的是（ ）
A. 使用甲斜面比使用乙斜面要省功
B. 甲斜面的機械效率比乙斜面的機械效率高
C. 拉力F甲與F乙之比為5∶4
D. 兩個拉力做功W甲與W乙之比為4∶5
例題5、用一動滑輪用60 牛的拉力提起重為100牛的重物，使重物提高2米。（不考慮繩重及摩擦）
(1)動滑輪的重力為多少
(2)拉力做多少功？
(3)有用功為多少？機械效率
三、隨堂練習：
1、用滑輪組提升重物，下列措施中能提高機械效率的是（ ）
A. 增加被提升物體的重力，從而增大有用功
B. 增加動滑輪個數，使滑輪組更省力
C. 增加提升的高度，增大有用功
D. 增大提升的速度，從而減小額外功
2、用滑輪組提升重物，下列措施中能提高機械效率的是（ ）
A. 增加提升的高度，增大有用功
B. 增加動滑輪個數，使滑輪組更省力
C. 增加被提升物體的重力，從而增大有用功
D. 增大提升的速度，從而減小額外功
3、有一人用同一滑輪組分別將重1000N和2000N的物體勻速提升5m，動滑輪重200N，不計繩重和摩擦，則上述兩種情況中錯誤的說法是( )
A.滑輪組的機械效率不相等 B.人做的額外功相等
C.人做的總功相等 D.繩子自由端移動的距離相等
4、關于實際使用機械時的機械效率,下列說法正確的是( )
A.機械效率可以提高到100% B.機械效率總小于1
C.功率大的機械，機械效率高 D.機械效率越高，有用功越多
5、關于機械效率,下列說法正確的是( )
A.機械效率越高，所做的有用功越多
B.總功少的機械，機械效率高
C.額外功少的機械，機械效率高
D.總功一定時，有用功多的機械效率高
6、如圖所示的滑輪組中，動滑輪重1N，小強用6N的拉力F通過該滑輪組勻速拉起重10N的物體，物體沿豎直方向上升0.4m。此過程中，額外功和機械效率分別是（ ）
A. 0.4J 83.3% B. 0.8J 91.7% C. 0.8J 83.3% D. 0.4J 91.7%
（第6題圖） （第7題圖）
7、如圖所示，有一斜面長為L，高為h，現用力F沿斜面把物重為G的物體從底端勻速拉到頂端。已知物體受到斜面的摩擦力為f，則下列關于斜面機械效率η的表達式正確的是（ ）
A. η＝ ×100% B. η＝ ×100%
C. η＝ ×100% D. η＝ ×100%
四、課后鞏固：
1、下列關于機械效率的說法中，正確的是（ ）
A．做功多的機械，機械效率一定高
B．越省力的機械，機械效率越高
C．使用機械的目的是為了提高機械效率
D．使用任何機械，它的機械效率都小于1
2、如圖的吊車有大小兩個吊鉤，在確保安全的前提下，下列關于吊車機械效率說法正確的是（　　）
A．吊起相同貨物，使用小吊鉤機械效率高
B．吊起相同貨物，上升速度快機械效率高
C．每次吊起的貨物越少，機械效率越高
D．貨物升高的高度越高，機械效率越高
（第2題圖） （第3題圖）
3、如圖所示，甲、乙分別為同一滑輪組的不同繞法，忽略繩重及一切阻力。用圖甲繞法勻速提升重為900N的物體時，機械效率為90%．下列判斷正確的是（　　）
A．拉力F1的大小為450N
B．用圖乙繞法勻速提升400N重物時，機械效率為80%
C．分別用兩種繞法勻速提升相同重物時，圖乙繞法機械效率大
D．分別用兩種繞法勻速提升相同重物升高相同高度，F2做功少
4、分別用杠桿、斜面和滑輪組將同一物體舉到相同的高度,做的有用功是(　　).
A. 一樣多 B. 斜面的多 C. 滑輪組的多 D. 無法判斷
5、用如圖所示的滑輪組勻速提升200N的重物G，豎直向上的拉力F為100N，重物被提升1m，不計繩重和滑輪的摩擦，下列說法正確的是（　　）
A．拉力做的額外功是100J B．動滑輪的重力為50N
C．拉力做的總功是200J D．繩子末端移動的距離是2m
（第5題圖） （第6題圖）
6、如圖所示，使用同一滑輪的甲、乙兩種裝置，勻速提升重均為10N的A、B兩物體，已知滑輪重1N不計繩重和繩與滑輪間的摩擦，則下列說法中正確的是（　　）
A．手的拉力F乙＝10N
B．A物體受到的合力與B物體受到的合力相等
C．若A、B兩物體都被提升0.5m，則手的拉力F乙做的有用功比較多
D．若A、B兩物體都被提升0.5m，則手的拉力F甲做的功比F乙做的功多
7、某人用50 N的拉力 ( http: / / www.21cnjy.com )將重160 N的物體沿斜面勻速拉上長為4 m、高為0.8 m的斜面頂端，則該斜面的機械效率η和斜面對物體的摩擦力f的大小分別為 (　　)
A. η=64% f=32 N B. η=50% f=18 N
C. η=64% f=18 N D. η=80% f=32 N
8、用手沿豎直方向勻速拉一個動滑輪，使掛在下面重為G的物體緩緩上升，動滑輪的重力不可忽略，現改變物體的重力G，則動滑輪的機械效率η與物體重力G的關系可能是圖中的 (　　)2·1·c·n·j·y
A. B. C. D.
9、如圖所示，不計摩擦,把重G=16 N的物體勻速提起所用的拉力F=10 N，則關于該動滑輪的說法中錯誤的是 (　　)
A. 動滑輪重4 N B. 使用該動滑輪要費距離
C. 該動滑輪的機械效率為80% D. 提升物體的速度越快，機械效率越高
（第9題圖） （第10題圖）
10、2020年1月14日，寧波三官堂大橋最后一節超大節段鋼結構焊接完成，標志著大橋實現合龍。合龍段焊接縫的精度要求為1cm，而結構長度受溫度的影響很大，每變化1.5℃就會影響合龍段間隙1cm，所以必須要等到結構預制時計算的氣溫才可以精準合龍。為了等待最佳的“天時”，施工人員守候了整整3天。下圖是當時的場景照片，結合所學知識，判斷下列說法不正確的是( )
A. 氣溫是描述天氣狀況的因素之一
B. 拉住鍛鋼的滑輪組起到了省力杠桿的作用
C. 鋼段向上運動時，滑輪組的機械效率不斷提高
D. 鍛鋼離開船體后，船底部受到的液體壓強比鍛鋼離開前小
11、同學們在探究“影響滑輪組機械效率高低的因素”時，提出了下列假設:①滑輪組機械效率高低可能與動滑輪重有關；②滑輪組機械效率高低可能與被提物重有關；③滑輪組機械效率高低可能與物體提升高度有關；④滑輪組機械效率高低可能與承重繩子段數有關。然后一位同學設計了如圖所示的兩個滑輪組，進行對比實驗來驗證提出的假設，則該實驗驗證的假設是 (　　)
A. ① B. ② C. ③ D. ④

（第11題圖） （第12題圖）
12、如圖，重為500 N的物體與地面間的摩擦力是150 N。為使物體勻速移動，必須在繩端加以60 N的水平拉力。則滑輪組的機械效率約為　　　 　；若物體的移動速度為0.2 m/s，則1 min內拉力做的功是　　　　J。
13、小軍同學為了探究“使用動滑輪的省力情況及滑輪組的機械效率”，使用了如圖所示的實驗裝置。實驗前，小軍用輕質彈簧測力計測得動滑輪的重力為1.0N，每個鉤碼的重力為0.5N，實驗過程中，小軍多次改變動滑輪所掛鉤碼的數量，分別記下了每次所掛鉤碼的重力及對應的輕質彈簧測力計示數(見下表)：
序號 1 2 3 4 5 6 7 8
動滑輪重G0/N 1.0 1.0 1.3 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
所掛鉤碼的重力G/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
彈簧測力計示數F/N 0.8 1.2 1.3 1.6 1.8 2.2 2.3 2.7
(1)分析實驗數據可以得到：在動滑輪的重力大于或等于物體的重力的條件下，使用該滑輪組______(選填“省力”或“不省力”)；
(2)在忽略摩擦、繩重及實驗誤差的條件下，彈簧測力計的示數F與被提升鉤碼重力G以及動滑輪重力G0的關系為______；
(3)小軍同學又研究了滑輪組水平拉動物體的情況，用另一組滑輪組將重為50N的物塊從位置A勻速直線拉到位置B，請在圖中畫出最省力的繞線方法：物塊移動的距離為______cm；若此時繩自由端所用拉力為10N，物塊受到的摩擦力為18N，該滑輪組的機械效率為______。
參考答案：
一、知識點梳理：
知識點1、
1、總功 W總 有用功 W有用 額外功 W額外 W總＝W有用＋W額外
2、機械效率 η＝×100%
3、 功 小于
二、例題講解：
例題1、A
解析：改變提升重物高度、拉力成倍數變化，不影響有用功和總功的比值，機械效率不變，A不正確，用塑料動滑輪替代鑄鐵動滑輪和給定滑輪加潤滑油都是減小額外功，提升重物的物體是在額外功一定時增加有用功，都可以改變滑輪組的機械效率，故BCD都正確。
例題2、B
解析：甲吊車比乙吊車的機械效 ( http: / / www.21cnjy.com )率高,即做同樣的有用功時,甲吊車做的額外功少,所以甲吊車做的總功較少。乙吊車的機械效率低,即做同樣的有用功時,做的額外功多,故乙吊車做的總功較多。錯選是不理解機械效率的含義,誤認為機械效率高,做的有用功或總功就多。
例題3、D
解析：由題意可知，要探究的是坡度與機械效率的問題，所以要在改變坡度情況下，研究機械效率的變化情況．而費力和省力與機械效率無關。
例題4、C
解析：根據功的原理可知，使用任何機械都不能省功，故A錯誤；
如果斜面光滑，那么就沒有摩擦力，不做額外功，則利用斜面提升物體所做的總功都等于有用功。
根據W有=Gh可知，兩個拉力做的有用功相等，也就是總功相等，因此它們的機械效率相等，故B錯誤；
因為W甲=W乙 ， 所以二者做功之比為1：1，故D錯誤；
那么F甲S甲=F乙S乙；
即 ， 故C正確。
例題5、（1）20N (2)240J (3)83.3%
解析：(1)根據 F= / ×（ G物 +G動 ）得:G動=2F－G物＝120N－100N＝20N
(2)S=2h=2×2m=4m W總=FS=60N×4m=240J
(3)W有用=Gh=100N×2m=200J
=200J/240J×100%≈83.3%
三、隨堂練習：
1、 A 2、C 3、C 4、B 5、D
6、C 7、D
四、課后鞏固
1、D 2、A 3、B 4、A 5、A
6、B 7、C 8、B 9、D 10、C 11、B
12、83.3%　 2 160
13、(1)不省力； (2)F=；
(3)；3.10； 60%。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
21世紀教育網（www.21cnjy.com） 21清風明月

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