九年级物理简单机械之机械效率计算

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难点突破：   使用任何机械都不省功。斜面也不例外。我们使用斜面推物体时，虽然省了力但费了距离。如图中S=10m﹥h=4m。不管我们使用斜面做了多少功，我们的目的只是把物体提到离地面一定高度的地方。所以我们做的有用功实际上就是克服物体重力向上提的力和物体被提高高度的乘积，即W_有用=G_物h_物。因物体和斜面之间有磨擦，我们在推物体过程中还要克服摩擦力做100J的功。这个功不是我们所想要的，因此我们叫它额外功。额外功等于物体与斜面之间的摩擦力?与在斜面上移动的距离L的乘积，即=?L。推力F和物体在斜面上通过的距离S的乘积就是总功了。即W_总=F_推S_斜面长。有用功加上额外功等于总功，即W_总=W_有用+W_额外。一般我们用L表示斜面的长，h表示斜面的高，f表示物体与斜面之间的摩擦力，G表示物重，F表示沿斜面向上推（拉）物体的力。则机械效率= ==。   此题中，已知斜面的长L=10m，斜面的高h=4m，物重G=100N，W_额外=100J。求W_有用、斜面机械效率、推力F。   正确解法：   （1）W_有用=G_物h_物=100N×4m=400J ；   （2）W_总=W_有用+W_额外=400J+100J=500J，==×100%=80％ ；   （3）F_推===50N。   三、杠杆典型例题：   例4．用一个杠杆来提升重物。已知动力臂是阻力臂的3倍，物体重600N，手向下压杠杆的动力是210N，物体被提升20cm。求：   （l）手压杠杆下降的高度；   （2）人做了多少总功；   （3）人做了多少额外功；   （4）杠杆的机械效率是多大。   难点突破：   根据动力臂是阻力臂的3倍，可知动力移动距离是物体上升高度的3倍，即S=20cm×3=60cm=0.6m。我们的目的是把重物提升20cm，因此，和使用竖直滑轮、斜面提升重物一样，我们做的有作功应是克服物体重力做的功，即W_有用=G_物h_物。人做的总功等于手向下压杠杆的动力乘以动力移动的距离，即W_总=FS。额外功等于总功减去有用功（W_额外=W_总﹣W_有用），所以要先求有用功。杠杆机械效率等于有用功除以总功，即η=×100％=×100％。   通过读题，我们可以知道，S_动力移动=0.6m，G_物=600N,F_动力=210N, h_物=20cm.我们要求：手压杠杆下降的高度S_动力移动、人做的总功W_总、人做的额外功W_额外、杠杆的机械效率η。   正确解法：   （1）物体上升高度h=20cm=0.2m，动力移动距离：S_动力移动=3h=3×0.2m=0.6m；   （2）人做的总功：W_总=FS=210N×0.6m=126J；   （3）W_有用=G_物h_物=600N×0.2m=120J，W_额=W_总-W_额=126J-120J=6J；   （4）η= ×100％=×100％ =95.2%。   四、组合机械典型例题：   例5．（2010兰州33题）如图所示，物重G为2000N，斜面长5m，高3m，斜面和滑轮组装置的总机械效率为80%，若将重物沿斜面以0．2m/s的速度拉上来，求：     （1）所需拉力F是多少？    （2）机械的总功率是多少？   难点突破：   此题是把斜面与滑轮组组成新的机械，很多学生看到这样的题头都“炸”了。不过如果同学们掌握了方法，还是不难的哟。   我们可以把斜面和滑轮组两种简单机械组成的新装置看成一个机械。比如题中告诉了G_物=2000N，h_物=3m,装置总的机械效率为80% ，我们可以根据η= ，求出总功W_总=。再根据滑轮组中动滑轮上绳子的段数（n=3），我们可以求出绳子自由端移动的距离S和移动的速度V。   题中告诉我们G

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