专题《滑轮组机械效率计算和测量》ppt课件.ppt

一根根雪样的白丝爬满了继母的发梢，而跟她那满面的黄昏比起来这不一根根雪样的白丝爬满了继母的发梢，而跟她那满面的黄昏比起来这不算什么。繁华的城市照厚了继母的肩膀，匆匆的路人也风化了她的双手。他算什么。繁华的城市照厚了继母的肩膀，匆匆的路人也风化了她的双手。他静静地站在那里泪流满面，忍了又忍，没有喊出声来。八岁生日那天，静静地站在那里泪流满面，忍了又忍，没有喊出声来。八岁生日那天，母亲织了条围巾给他，这样在去学校的路上就不用挨冻了。母亲是个农民，母亲织了条围巾给他，这样在去学校的路上就不用挨冻了。母亲是个农民，每天扎根于乡野地头。而父亲却是一个大巴司机，每个月都会给家里寄生活每天扎根于乡野地头。而父亲却是一个大巴司机，每个月都会给家里寄生活费。虽然那时的日子很清苦，却有无数个小快乐。可是两年后，母亲因病去费。虽然那时的日子很清苦，却有无数个小快乐。可是两年后，母亲因病去世。想母亲时，他就拿出围巾轻轻抚摸，让柔软带走内心的悲伤。有一世。想母亲时，他就拿出围巾轻轻抚摸，让柔软带走内心的悲伤。有一天，他放学回家，父亲指着旁边一位个子瘦高的女人，说是他的继母。女人天，他放学回家，父亲指着旁边一位个子瘦高的女人，说是他的继母。女人身后站着一个年龄比他大的男孩，父亲说这是你哥哥。他的心猛然地一疼，身后站着一个年龄比他大的男孩，父亲说这是你哥哥。他的心猛然地一疼，难道父亲忘记母亲了吗？从那时起他对父亲的仇恨也越来越深。他告诉自己，难道父亲忘记母亲了吗？从那时起他对父亲的仇恨也越来越深。他告诉自己，自己只有一个母亲，其他的人什么都不是。周末，父亲进家从包里掏出自己只有一个母亲，其他的人什么都不是。周末，父亲进家从包里掏出两个苹果。红红的苹果又大又圆，散发着诱人的香味，馋得他直咽口水。父两个苹果。红红的苹果又大又圆，散发着诱人的香味，馋得他直咽口水。父亲当着那个女人的面，把大苹果递给了那个男孩，把小苹果给了他。他没有亲当着那个女人的面，把大苹果递给了那个男孩，把小苹果给了他。他没有接受父亲的苹果，转身跑开了。他觉得父亲果然变了，心里更觉悲凉。接受父亲的苹果，转身跑开了。他觉得父亲果然变了，心里更觉悲凉。他独自躺在床上，想起刚才的一幕，泪水悄然落下。这时，有人推门而进，他独自躺在床上，想起刚才的一幕，泪水悄然落下。这时，有人推门而进，是那个是那个中考物理专题训练中考物理专题训练1、如图所示，用滑轮组把重为、如图所示，用滑轮组把重为270N的货的货物匀速提到物匀速提到1m高的楼上，所用拉力高的楼上，所用拉力100N，则有用功、总功和滑轮组的机械效率分别则有用功、总功和滑轮组的机械效率分别是是_ 、 _ 、 _ . 300J90F物270N 1m100NGWGhGhGWFsFnhnF有用总270J2、如下图所示，用一动滑轮拉一物体在、如下图所示，用一动滑轮拉一物体在水平面上匀速运动的距离是水平面上匀速运动的距离是L ，物体受到，物体受到的摩擦力为的摩擦力为f，水平拉力为，水平拉力为F，则动滑轮所，则动滑轮所做的有用功做的有用功W W有用有用=_ ，总功，总功W W总总=_它它 的机械效率为的机械效率为_ （不计滑轮重力）（不计滑轮重力）nFfFnLfLFsfLW总有WfL2FLF物物f LFf2FfWGhGWGhG hGG有用总动动由于忽略摩擦及绳重由于忽略摩擦及绳重 变大变大11WGhGGWGh G hG GG有用动动动总所以当提升的物体重力变大时，所以当提升的物体重力变大时，F物90 N 5m G若用此滑轮组提升大于若用此滑轮组提升大于90 N的重物（包括桶），其机械效率将的重物（包括桶），其机械效率将_ _ _ _ _ _ （ 填（ 填 “ 变 大变 大 ” 或或 “ 变 小变 小 ” ） 理 由） 理 由_ _滑轮组机械效率变大滑轮组机械效率变大903、如图所示，工人利用动滑轮将重为、如图所示，工人利用动滑轮将重为90 N的重物（包括桶）的重物（包括桶）沿竖直方向匀速向上提升了沿竖直方向匀速向上提升了5m。若该动滑轮重。若该动滑轮重10 N，忽略绳，忽略绳重与摩擦，则该滑轮装置的机械效率是重与摩擦，则该滑轮装置的机械效率是_ 10 N 5m 额外功额外功4、用下图所示的滑轮，组装成滑轮组，请在图中画出、用下图所示的滑轮，组装成滑轮组，请在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。使用该滑轮组时最省力的绕法。使用这个滑轮组，匀使用这个滑轮组，匀速提升质量是速提升质量是600kg的物体，机械效率是的物体，机械效率是80%，对滑，对滑轮组做功的总功率是轮组做功的总功率是7.5kW，则拉力，则拉力F和重物上升的速和重物上升的速度各是多少？度各是多少？（取（取g=10N/kg）F物600kg 7.5kWG 解：解：G=mg= 600kg10N/kg=6000N 由由 得得 WGhGhGWFsFnhnF有用总3.6N1.2N40.75GFn6000N3 80%=2500NV总=P总F总=7.5103W2500N=3m/s 1m/s V物=V总n3m/s 3=FvtWp总由由 得得 当物体在力当物体在力F作用下，以速度作用下，以速度V匀速匀速运动时，可得运动时，可得：PW/tFV270N 1m100NWGhGhGWFsFnhnF有用总W有用有用W总总滑轮组对物体所做滑轮组对物体所做的功的功（从滑轮组直接对物体施加（从滑轮组直接对物体施加的力处入手）的力处入手）动力动力(人人)对滑轮组所做的对滑轮组所做的功功（从动力一般为人手处（从动力一般为人手处入手）入手）F物F物F物物F物（2）若动滑轮的重为）若动滑轮的重为12N（不计绳重（不计绳重及摩擦），计算滑轮组的机械效率及摩擦），计算滑轮组的机械效率.5、如图所示，用滑轮组拉着重、如图所示，用滑轮组拉着重600N的物体的物体A沿水平方沿水平方向匀速移动，在向匀速移动，在40s内物体移动了内物体移动了8m，拉力，拉力F做的功做的功为为1280 J 求求:（1）拉力）拉力F的大小及拉力的功率；的大小及拉力的功率；GNfF物物8m1280 J等时性等时性 40s 额外功额外功 12N 8m 解（解（1）拉力）拉力F移动的距离移动的距离s2816（m） 拉力做的功拉力做的功WFs，所以，所以F161280sW80（N）拉力的功率拉力的功率P401280tW32(W)（2）克服动滑轮重所做的功（额外功）克服动滑轮重所做的功（额外功） W额额G动动h12896（J）滑轮组的机械效率滑轮组的机械效率J1280J96J1280 总额总总有WWWWW92.5%（2）若用此滑轮组提起小于）若用此滑轮组提起小于3.6N的的重物时，其机械效率将如何变化？说重物时，其机械效率将如何变化？说明理由。明理由。2009河北河北 6、小明做、小明做“测滑轮组机械效率测滑轮组机械效率”实验时，用图实验时，用图中所示的滑轮，组装成滑轮组，请在图中画出使中所示的滑轮，组装成滑轮组，请在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。用此滑轮组将重为用该滑轮组时最省力的绕法。用此滑轮组将重为3.6N的物体匀速提起时，拉力的功率为的物体匀速提起时，拉力的功率为0.36W，滑轮组的机械效率为滑轮组的机械效率为75%。（忽略摩擦及绳重）。（忽略摩擦及绳重）求求:（1）绳子自由端移动的速度和动）绳子自由端移动的速度和动 滑轮的总重。滑轮的总重。FGF物3.6N0.36WWGhGhGWFsFnhnF有用总3.6N1.2N40.75GFnPFv0.36W0.3m/s1.2NPvFWGhGWGhG hGG有用总动动3.6N3.6N1.2N0.75GGG动11WGhGGWGhG hGGG有用动动动总F22解：绕法如右图解：绕法如右图 （1）因为）因为 所以拉力所以拉力 由于由于 所以绳子自由端移动速度所以绳子自由端移动速度 由于忽略摩擦及绳重，则由于忽略摩擦及绳重，则 所以动滑轮重所以动滑轮重 （2）减小）减小 由于忽略摩擦及绳重由于忽略摩擦及绳重 所以当提升的物体重力减小时，所以当提升的物体重力减小时，滑轮组机械效率减小。滑轮组机械效率减小。F这是这是2008年北京残奥会开幕式最后一棒火炬手侯斌，靠自己双手的力量，攀爬年北京残奥会开幕式最后一棒火炬手侯斌，靠自己双手的力量，攀爬到火炬台底部并最终点燃圣火的图片，该点火仪式充分体现了残疾人自强自立、到火炬台底部并最终点燃圣火的图片，该点火仪式充分体现了残疾人自强自立、拼搏向上的勇气和精神拼搏向上的勇气和精神.已知他和轮椅总重力为已知他和轮椅总重力为800N，攀爬高度，攀爬高度39m.7、小明同学看到火炬手攀爬很费劲，想到物理课上学过利用、小明同学看到火炬手攀爬很费劲，想到物理课上学过利用滑轮组可以省力滑轮组可以省力.小明同学如果站在地面上小明同学如果站在地面上,用如下图所示的哪用如下图所示的哪个滑轮组拉起火炬手侯斌最合适个滑轮组拉起火炬手侯斌最合适,理由是什么理由是什么?如果该滑轮组如果该滑轮组机械效率为机械效率为80求小明同学的拉力至少要多大？求小明同学的拉力至少要多大？ A B C DA B C DFFFFF物G解：解：D滑轮组滑轮组. 理由是拉力方向向下且更省力理由是拉力方向向下且更省力 800N 39m 所以所以FG/4 800N /（40.8）250N因为因为W有用有用/W总总Gh/FsGh/FnhG/nF答：小明同学的拉力至少为小明同学的拉力至少为250N. 1 、建筑工地上经常用到起重机。下图是一台起重机吊臂建筑工地上经常用到起重机。下图是一台起重机吊臂上的滑轮组，它在上的滑轮组，它在20s内将质量为内将质量为2.It的物体匀速提高了的物体匀速提高了5m，此时拉力，此时拉力F的功率为的功率为7.5kw。则拉力。则拉力F的大小和滑轮的大小和滑轮组的机械效率分别为（取组的机械效率分别为（取g=10N/s）（）（ ） A104N 70 B1.5x104N 70 C7X103N 100 D1.05x104N 50AF物G2.It 5m 7.5kw2、一物体质量为、一物体质量为18kg，其所受重力为，其所受重力为 N如图所如图所示，小明用定滑轮将该物体在示，小明用定滑轮将该物体在4s内匀速提高内匀速提高2m所用所用拉力为拉力为200N此过程中，小明做的有用功是此过程中，小明做的有用功是 J，定，定滑轮的机械效率是滑轮的机械效率是 ，(取取g10N/kg)18036090F物3、如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨、如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为道拉出的示意图。已知货物的质量为600kg,所受轨道的所受轨道的摩擦力为其重力的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为倍，滑轮组的机械效率为75.若若人以人以0.5m/s的速度匀速前行，经的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库将货物拉出仓库. 求过程中求过程中:（1）人做的有用功为多大？）人做的有用功为多大？ （2）人的拉力为多大？）人的拉力为多大？ （3）人拉力的功率为多大（）人拉力的功率为多大（ g取取 10N/kg）解：解：W有用有用fs物物 代入数据得：代入数据得：W有用有用1.5104 J = = 代入数据得：代入数据得： F=400N P= 或或PFv 代入数据得：代入数据得：P=200Wvtss2121人物%100总有用WW %100人物FsfstW总4、如图所示，用、如图所示，用40N的拉力使物体匀速上升，不计的拉力使物体匀速上升，不计绳重和摩擦，此时整个装置的机械效率是绳重和摩擦，此时整个装置的机械效率是75%.求求:(1)物体的重力是多少？物体的重力是多少？ (2)若物体的重力变为若物体的重力变为150N, 绳绳的拉力又是多少？的拉力又是多少？(3)机械效率又是多少？机械效率又是多少？F物（1）由题可知物体承担物重的绳子的段数为）由题可知物体承担物重的绳子的段数为3，则，则 s绳绳nh物物 由由 得得nFGFnhGhFsGhWW总有 G物物1=n1 F拉拉=375%40N=90N(2) 若不计绳重和摩擦，若不计绳重和摩擦，F=1/n(G物物1+G动动)则，则， G动动=nF拉拉1 G物物1=3 40N90N=30N 当提升当提升150N的重物时，则的重物时，则 F拉拉2=1/n(G物物2+G动动)=1/3（150N+30N）=60N=150N150N+30N=83.33 WGhGWGhG hGG有用总动动解：解：5、图甲是建筑工地上常见的塔式起重机示意图。这种起重机主要用于房屋建筑施工中物料的竖直或水平输送。（1）某塔式起重机是通过电动机带动如图乙所示滑轮组竖直起吊物料的。已知起吊重为3104N的物料时，电动机的输出功率为60kW，物料匀速上升的速度为1.5m/s。试求：电动机作用在滑轮组上的水平拉力F；这次起吊时滑轮组的机械效率。F物2m/s5 . 1W10603vPsPtsWN1022N103244FGFsGhWW总有用W10601.5m/sN10334PGvPtGvtPtGhWW总有用 F = = 2104 N或或 = = 75% = 解：解：课题课题:测定滑轮组的机械效率测定滑轮组的机械效率易错点易错点: : 如何测出如何测出WW总总和和WW有用有用 及及 与哪些因素有关与哪些因素有关一、基础知识一、基础知识: :1 1、实验目的：、实验目的： 测滑轮组的机械效率。测滑轮组的机械效率。 比较滑轮组在不同使用情况下的比较滑轮组在不同使用情况下的 机械效率。机械效率。2 2、原理：、原理：WW100总有3 3、器材器材：刻度尺刻度尺、 弹簧秤弹簧秤、钩码、钩码、 滑轮组滑轮组两组、铁架台、长约两组、铁架台、长约2m2m的细绳。的细绳。刻度尺、弹簧秤刻度尺、弹簧秤 4、其中测量工具有：、其中测量工具有：5 5、测量要求：测量要求： 、在测量过程中，弹簧、在测量过程中，弹簧 测力计应测力计应 拉动拉动, ,、刻度尺要、刻度尺要 放置，准确放置，准确量出钩码和弹簧测力计上升的高量出钩码和弹簧测力计上升的高度。度。竖直向上、匀速竖直向上、匀速竖直竖直6 6、所测物理量：、所测物理量： 、钩码重、钩码重G G 、绳的拉力、绳的拉力F F 、钩码上升的高度、钩码上升的高度h h 、绳端上升的距离、绳端上升的距离s s7 7、所求物理量所求物理量：、有用功、有用功W W有用有用、总功、总功W W总总、机械效率、机械效率8 8、实验结论：实验结论：同一滑轮组，同一滑轮组，G G越重越重越高越高 不不同的滑轮组，提升相同的同的滑轮组，提升相同的重物，重物，动滑轮越重的滑轮组，其动滑轮越重的滑轮组，其机械效率越低机械效率越低9 9、影响滑轮组机械效率的影响滑轮组机械效率的 因素因素： 、提升物体的重力、提升物体的重力 、动滑轮自重、动滑轮自重 、摩擦阻力、摩擦阻力1010、提高滑轮机械效率的途径：、提高滑轮机械效率的途径：、增大提升物体的重力（使、增大提升物体的重力（使滑轮组在满载情况下工作）滑轮组在满载情况下工作）、减小动滑轮自重，减小动滑轮自重，减小摩减小摩擦（加润滑剂）擦（加润滑剂）即即:增大有用功在总功的比例增大有用功在总功的比例即即:减小额外功在总功的比例。减小额外功在总功的比例。 1.1.用四只完全相同的滑轮和用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的两根相同的绳子组成如图所示的两个滑轮组，则：（两个滑轮组，则：（ ）A A、甲滑轮组省力，机械效率较高、甲滑轮组省力，机械效率较高B B、乙滑轮组省力，机械效率较高、乙滑轮组省力，机械效率较高C C、两滑轮组省力程度不同，、两滑轮组省力程度不同， 机械效率相同机械效率相同D D、两个滑轮组省力程度、两个滑轮组省力程度不同，机械效率也不同不同，机械效率也不同 二、知识巩固二、知识巩固:甲甲乙乙C 2.2.如图所示的两个滑轮组，每个轮的质量都如图所示的两个滑轮组，每个轮的质量都相等。用它们提升等重的物体时，作用在两个滑相等。用它们提升等重的物体时，作用在两个滑轮组上的动力分别为轮组上的动力分别为F F1 1和和F F2 2，两个滑轮组的机械效，两个滑轮组的机械效率分别为率分别为1 1和和2 2。若不计摩擦，则下列判断中。若不计摩擦，则下列判断中正确的是（正确的是（ ） A.A.一定是一定是F F1 1FF2 2 B. B.一定是一定是F F1 1=F=F2 2 C. C.一定是一定是1 12 2 D. D.一定是一定是1 1G0).请用请用”大大于于”、“等于等于”或或“小于小于”填在下面的空格处。填在下面的空格处。 (1)在图在图(a)中中,当拉着弹簧当拉着弹簧秤匀速竖直上升时秤匀速竖直上升时,弹簧秤的弹簧秤的读数将读数将 2G/3,弹簧秤移弹簧秤移动的距离将动的距离将 钩码移动钩码移动距离的距离的3倍倍,滑轮组的机械效滑轮组的机械效率率 1. 大于大于等于等于小于小于 (2)若测图若测图(b)中滑中滑轮组的机械效率轮组的机械效率,则弹则弹簧秤的读数将簧秤的读数将 图图(a)中弹簧秤的读数中弹簧秤的读数;图图(a)中滑轮组的机械中滑轮组的机械效率将效率将 图图(b)中中滑轮组的机械效率滑轮组的机械效率. 小于小于大于大于 10.在在”测定滑轮组的机械效率测定滑轮组的机械效率”的实验中的实验中,用同用同一滑轮组进行两次实验一滑轮组进行两次实验,得到下表数据得到下表数据:次数钩码质量(g)钩码上升高度(m)弹簧秤的示数(N)弹簧秤移动的距离(m)11000.10.50.322000.20.90.6(1)所用滑轮组中动滑轮、定滑轮的个数至少分别所用滑轮组中动滑轮、定滑轮的个数至少分别为为 。（2）第一次、第二次实验的机械效率大小分别）第一次、第二次实验的机械效率大小分别为为 。（3）两次实验机械效率不同的原因是）两次实验机械效率不同的原因是 。一定一动各一个一定一动各一个65.3% 72.6%提升的钩码重不同提升的钩码重不同 11，同学们在探究，同学们在探究”影响滑轮组机械效率高低的因素影响滑轮组机械效率高低的因素”时时,提提出了下列假设出了下列假设:滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关滑轮组机械效率高低可能与被提物重有关滑轮组机械效率高低可能与被提物重有关滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关滑轮组机械效率高低可能与承重绳子段数有关滑轮组机械效率高低可能与承重绳子段数有关 然后一位同学设计了如图所示的两个滑轮组然后一位同学设计了如图所示的两个滑轮组,进行对比实验来验证提出的假设进行对比实验来验证提出的假设,则该实验验证则该实验验证的假设是的假设是( )A. B. C. D. B12.在探究滑轮组机械效率与物重关系的实验中,用同一滑轮组装置做了三次实验,测量的有关数据如下表所示.实验次数重物质量/Kg重物上升的距离/m弹簧秤的示数/N绳子自由端移动的距离/m滑轮组机械效率10.10.10.60.320.20.10.90.374.1%30.30.11.10.390.9%(1)根据表中的数据根据表中的数据,计算出第一次实验计算出第一次实验中的机械效率中的机械效率.(g=10N/kg) .55.6% (2)如图是某公司的一幅广告宣传画如图是某公司的一幅广告宣传画:一个巨大一个巨大的滑轮提起一个小皮箱的滑轮提起一个小皮箱,宣传文字写着宣传文字写着”事无大小事无大小,必尽全力必尽全力”.请你分析上述实验数据请你分析上述实验数据,得出机械效率得出机械效率与物重的定性关系与物重的定性关系,并利用这个关系对这幅宣传画并利用这个关系对这幅宣传画发表自己发表自己的评述的评述.关系关系:用同一滑轮组提升物用同一滑轮组提升物体时体时,物重越大物重越大,效率越高效率越高.评述评述:宣传画中滑轮组提升宣传画中滑轮组提升物体物体,物重很小物重很小,机械效率很机械效率很低低.