王倫宇
機(jī)械效率是中考物理的重點(diǎn)之一,許多同學(xué)由于對概念理解不透徹,解題時往往陷入誤區(qū)而出錯。下面為同學(xué)們盤點(diǎn)有關(guān)機(jī)械效率的五大誤區(qū)。
一、誤認(rèn)為越省力機(jī)械效率越高
例1 同一滑輪用如圖1甲、乙兩種方式勻速提升重為100 N的物體,已知滑輪重20 N,繩重和滑輪的摩擦力不計。則 ( )。
A. 手的拉力:F甲>F乙;機(jī)械效率:η甲<η乙
B. 手的拉力:F甲 = F乙;機(jī)械效率:η甲 = η乙
C. 手的拉力:F甲>F乙;機(jī)械效率:η甲>η乙
D. 手的拉力:F甲 解析:繩重和滑輪的摩擦力不計時,F(xiàn)甲 = G物 = 100 N,F(xiàn)乙= [G物+G動2] = [100 N+20 N2] = ?60 N,易知F甲>F乙。兩幅圖中克服物體重力做的功W有是相同的,但乙圖中拉力還要克服動滑輪的重力做額外功,比甲圖中做的總功要多,由η = [W有W總] × 100%可知,易知η甲>η乙。 答案:C 易錯警示:本題易誤選A。 二、誤認(rèn)為滑輪組的機(jī)械效率與重物被提升高度或繞線方式有關(guān) 例2(多選)用如圖2所示的滑輪組提升重物時(忽略繩重及摩擦),下列做法能提高滑輪組機(jī)械效率的有( )。 A. 增加物體被提升的高度 B. 減輕動滑輪的重力 C. 改變繩子的繞法,減少承擔(dān)重物的繩子的段數(shù) D. 增加物體的重力 解析:忽略繩重及摩擦?xí)r,滑輪組的機(jī)械效率η = [W有W總] × 100% = [G物hG物h+G動h] × 100% = [G物G物+G動] × 100% = [11+G動G物] × 100%,可見滑輪組的機(jī)械效率的高低與物體被提升的高度和提升速度無關(guān),與繩子的繞法也無關(guān),選項A、C錯誤;增加物重或減小動滑輪重可以提高機(jī)械效率,選項B、D正確。 答案:BD 易錯警示:本題易誤選A、C。 三、誤認(rèn)為利用滑輪組提升重物時機(jī)械效率為定值 答案:90 12 50 易錯警示:在求第三問時,易忽視動滑輪重力,而算成120 N ÷ 0.75 ÷ 3 = 53.3 N。 四、誤認(rèn)為機(jī)械效率越高功率越大或功率越大機(jī)械效率越高 例4 下列說法中正確的是( )。 A. 機(jī)械效率大的功率一定大 B. 機(jī)械做功時,做的有用功越多,機(jī)械效率越大 C. 機(jī)械做功時,工作時間越短,功率一定越大 D. 利用機(jī)械做功時可以省力或省距離,但不能省功 解析:有用功與總功的比值叫機(jī)械效率,可知機(jī)械效率與做功的多少無關(guān);功率反映做功的快慢,功率大則做功快,功率小則做功慢;機(jī)械效率與機(jī)械功率大小沒有直接關(guān)系;功率等于功和做功時間的比值,時間短,但功多少不確定時,功率大小無法確定;利用機(jī)械做功時可以省力或省距離,但使用任何機(jī)械都不省功。 答案:D 易錯警示:本題易錯選A。 五、誤用推導(dǎo)式 解析:題中滑輪組連接動滑輪的繩子可能有2段或有3段。當(dāng)n = 2時,所需拉力遠(yuǎn)大于實(shí)際拉力(120 N),故實(shí)際連接動滑輪的繩子數(shù)n = 3 。滑輪組的機(jī)械效率為:η = [W總W有] = [GnF] = [300 N3×120 N] = 83.3%。 答案:83.3% 易錯警示:本題易錯由推導(dǎo)式η = [GG+G動]得出η = 93.75%,而這個推導(dǎo)式只有在不計繩重和摩擦的情況下才成立。
初中生學(xué)習(xí)指導(dǎo)·中考版2020年7期