专题《滑轮组机械效率计算及测量》ppt课件教材.ppt

为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益 滑轮组机械效率的计算滑轮组机械效率的计算 滑轮组机械效率的测量滑轮组机械效率的测量中考物理专题训练中考物理专题训练为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益1、如如图图所所示示，用用滑滑轮轮组组把把重重为为270N的的货货物物匀匀速速提提到到1m高高的的楼楼上上，所所用用拉拉力力100N，则则有有用用功功、总总功功和和滑滑轮轮组组的的机机械械效效率率分分别是别是_、_、_.300J90F物270N 1m100NG270J为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益2、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）fL2FLF物物f LFf2Ff为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益由于忽略摩擦及绳重由于忽略摩擦及绳重 变大变大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若若用用此此滑滑轮轮组组提提升升大大于于90 N的的重重物物（包包括括桶桶），其其机机械械效效率率将将_（填填“变变大大”或或“变变小小”）理理由由_ _滑轮组机械效率变大滑轮组机械效率变大3、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 额额外外功功为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益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 6000N3 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 1m100N为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益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物为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益（2）若若动动滑滑轮轮的的重重为为12N（不不计计绳绳重重及摩擦），及摩擦），计计算滑算滑轮组轮组的机械效率的机械效率.5、如如图图所所示示，用用滑滑轮轮组组拉拉着着重重600N的的物物体体A沿沿水水平平方方向向匀匀速速移移动动，在在40s内内物物体体移移动动了了8m，拉拉力力F做做的的功功为为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移移动动的距离的距离s2816（m）拉力做的功拉力做的功WFs，所以，所以F80（N）拉力的功率拉力的功率P32(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）滑滑轮组轮组的机械效率的机械效率92.5%为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益（2）若用此滑）若用此滑轮组轮组提起小于提起小于3.6N的的重物重物时时，其机械效率将如何，其机械效率将如何变变化？化？说说明理由。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）绳绳 子子 自自 由由 端端 移移 动动 的的 速速 度度 和和 动动 滑轮的总重。滑轮的总重。FGF物3.6N0.36W为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益F22解：解：绕绕法如右法如右图图 （1）因）因为为 所以拉力所以拉力 由于由于 所以所以绳绳子自由端移子自由端移动动速度速度 由于忽略摩擦及由于忽略摩擦及绳绳重，重，则则 所以所以动动滑滑轮轮重重（2）减小）减小 由于忽略摩擦及由于忽略摩擦及绳绳重重 所以当提升的物体重力减小所以当提升的物体重力减小时时，滑滑轮组轮组机械效率减小。机械效率减小。F为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益这这是是2008年年北北京京残残奥奥会会开开幕幕式式最最后后一一棒棒火火炬炬手手侯侯斌斌，靠靠自自己己双双手手的的力力量量，攀攀爬爬到到火火炬炬台台底底部部并并最最终终点点燃燃圣圣火火的的图图片片，该该点点火火仪仪式式充充分分体体现现了了残残疾疾人人自自强强自自立立、拼拼搏向上的勇气和精神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.为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益7、小小明明同同学学看看到到火火炬炬手手攀攀爬爬很很费费劲劲，想想到到物物理理课课上上学学过过利利用用滑滑轮轮组组可可以以省省力力.小小明明同同学学如如果果站站在在地地面面上上,用用如如下下图图所所示示的的哪哪个个滑滑轮轮组组拉拉起起火火炬炬手手侯侯斌斌最最合合适适,理理由由是是什什么么?如如果果该该滑滑轮轮组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.为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益 1、建建筑筑工工地地上上经经常常用用到到起起重重机机。下下图图是是一一台台起起重重机机吊吊臂臂上上的的滑滑轮轮组组，它它在在20s内内将将质质量量为为2.It的的物物体体匀匀速速提提高高了了5m，此此时时拉拉力力F的的功功率率为为7.5kw。则则拉拉力力F的的大大小小和和滑滑轮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 7.5kw为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益2、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如图所示如图所示，小明用定滑轮将该物体在，小明用定滑轮将该物体在4s内匀速提高内匀速提高2m所用拉所用拉力为力为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，定滑，定滑轮的机械效率是轮的机械效率是 ，(取取g10N/kg)180360F物为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益3、如如图图是是搬搬运运工工人人用用滑滑轮轮组组将将仓仓库库中中的的货货物物沿沿水水平平轨轨道道拉拉出出的的示示意意图图。已已知知货货物物的的质质量量为为600kg,所所受受轨轨道道的的摩摩擦擦力力为为其其重重力力的的0.1倍倍，滑滑轮轮组组的的机机械械效效率率为为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）为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益解：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=200W 为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益4、如如图图所所示示，用用40N的的拉拉力力使使物物体体匀匀速速上上升升，不不计计绳重和摩擦，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物为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益（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 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 解：解：为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益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物为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益 F=2104 N或或=75%=解：解：为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益课题课题: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为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益一、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：为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益3 3、器材器材：刻刻度度尺尺、弹弹簧簧秤秤、钩钩码码、滑滑轮轮组组两组、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：为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益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、匀速竖直竖直为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益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 s为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益7 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为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益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、摩擦阻力为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益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，减小摩擦减小摩擦（加润滑剂）（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。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益 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为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益 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，作用在两个滑轮相等。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率，两个滑轮组的机械效率分别为分别为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 2C.C.一定是一定是1 12 2 D.D.一定是一定是1 1G0).请用请用”大于大于”、“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为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益 (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.小于小于大于大于为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益 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为所用滑轮组中动滑轮、定滑轮的个数至少分别为 。（2）第一次、第二次实验的机械效率大小分别为）第一次、第二次实验的机械效率大小分别为 。（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为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益 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.B为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益12.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%为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益 (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:一个巨大的一个巨大的滑轮提起一个小皮箱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,必必尽全力尽全力”.请你分析上述实验数据请你分析上述实验数据,得出机械效率与得出机械效率与物重的定性关系物重的定性关系,并利用这个关系对这幅宣传画发表并利用这个关系对这幅宣传画发表自己自己的评述的评述.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.为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益