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第十一章第十一章 简单机械简单机械11.4 机械效率机械效率你会选哪种方法呢？把重为把重为100 N 的沙子运上三楼，你选哪种办法？的沙子运上三楼，你选哪种办法？有用功有用功 W有用有用：额外功额外功 W额外额外：总总 功功 W总总：一、有用功、额外功、总功一、有用功、额外功、总功为为达到目的达到目的而而必须必须做的功；做的功；人们人们不需要不需要但但不得不不得不做的功；做的功；有用功与额外功的总和。有用功与额外功的总和。123有用功（有用功（J）额外功（额外功（J）总功（总功（J）6006006002520312018078090690二、机械效率二、机械效率有用功跟总功的比值叫机械效率有用功跟总功的比值叫机械效率,符号：符号：2、定义式：、定义式：导出式：导出式：1、定义：、定义：请算出三种办法中有用功占总功的百分比请算出三种办法中有用功占总功的百分比123有用功有用功/J额外功额外功/J总功总功/J有用功与总功比值有用功与总功比值600600600252031201807809069019.276.987.0起重机的机械效率是起重机的机械效率是60%它表示什么意思？它表示什么意思？起重机所做的有用功占总功的起重机所做的有用功占总功的60%3、机械效率的物理意义、机械效率的物理意义4、机械效率的其它计算、机械效率的其它计算额外功所占总功比例越小，效率越高额外功所占总功比例越小，效率越高额外功所占有用功比例越小，效率越高额外功所占有用功比例越小，效率越高（1）（2）1、有用功越多，机械效率越高；、有用功越多，机械效率越高；判断下面说法是否正确：判断下面说法是否正确：2、额外功越少，机械效率越高；、额外功越少，机械效率越高；3、功率越小，机械效率越低；、功率越小，机械效率越低；4、做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高；、做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高；5、做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高；、做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高；6、因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于、因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于1；7、做的额外功一定时，总功越少，机械效率越高；、做的额外功一定时，总功越少，机械效率越高；8、有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高；、有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高；重点：机械效率的正确理解：重点：机械效率的正确理解：1、机械效率是由机械、机械效率是由机械本身决定本身决定的，的，跟功率无关跟功率无关；2、机械效率是反映、机械效率是反映机械优劣特征机械优劣特征的物理量；的物理量；3、任何机械都不能省功，机械效率、任何机械都不能省功，机械效率总是小于总是小于 1；4、机械效率、机械效率不是单单不是单单由有用功或总功决定，由有用功或总功决定，而是由有用功占总功的而是由有用功占总功的比值决定比值决定；三、滑轮组的机械效率测定（实验）三、滑轮组的机械效率测定（实验）例、某例、某例、某例、某实验实验实验实验小小小小组组组组在在在在测测测测滑滑滑滑轮组轮组轮组轮组机械效率的机械效率的机械效率的机械效率的实验实验实验实验中中中中得到的数据如下表所示，装置如得到的数据如下表所示，装置如得到的数据如下表所示，装置如得到的数据如下表所示，装置如图图图图所示：所示：所示：所示：次数次数物理量物理量123钩码重钩码重G/N446钩码上升高度钩码上升高度h/m0.10.10.1绳端拉力绳端拉力F/N1.81.42.4绳端移动距离绳端移动距离s/m0.30.50.3机械效率机械效率74%57%83%（1）通过表中数据可分析出实验）通过表中数据可分析出实验 1是是 用用_图做的实验，图做的实验，实验实验 2是用是用_图图 做的实验。做的实验。甲甲乙乙GF甲甲甲甲G GF乙乙乙乙（3）分析）分析1、2两次实验数据：两次实验数据：提升相同重物，动滑轮越重，提升相同重物，动滑轮越重，机械效率机械效率_；分析；分析1、3两次实验数据：两次实验数据：使用同一滑轮使用同一滑轮组提升重物，重物越重，机械效率组提升重物，重物越重，机械效率_。次数次数物理量物理量123钩码重钩码重G/N446钩码上升高度钩码上升高度h/m0.10.10.1绳端拉力绳端拉力F/N1.81.42.4绳端移动距离绳端移动距离s/m0.30.50.3机械效率机械效率74%57%83%（2）为使测力计读数稳定为使测力计读数稳定，应沿着，应沿着竖直方向竖直方向_拉测力计。拉测力计。匀速直线匀速直线越低越低G GF甲甲甲甲G GF乙乙乙乙越高越高三、滑轮组的机械效率计算三、滑轮组的机械效率计算1、竖直提升重物：、竖直提升重物：适用范围：适用范围：已知动力已知动力 F和物重和物重G，不计绳重不计绳重。接下来请你格外重视红色字体部分的记录接下来请你格外重视红色字体部分的记录滑轮组的滑轮组的机械效率机械效率跟跟提升高度无关提升高度无关不计滑轮摩擦时：不计滑轮摩擦时：适用范围：适用范围：已知已知动滑轮重动滑轮重G动动和和物重物重G，不计滑轮的摩擦不计滑轮的摩擦。滑轮组的滑轮组的机械效率机械效率跟跟绕线方式无关绕线方式无关增加物重，减小动滑轮重，增加物重，减小动滑轮重，可以提高滑轮组的效率可以提高滑轮组的效率接下来请你格外重视红色字体部分的记录接下来请你格外重视红色字体部分的记录fT2、水平拉重物：、水平拉重物：接下来请你格外重视红色字体部分的记录接下来请你格外重视红色字体部分的记录F3、竖直提升的重物受到浮力时：、竖直提升的重物受到浮力时：GTF浮接下来请你格外重视红色字体部分的记录接下来请你格外重视红色字体部分的记录三、提高滑轮组的效率方法三、提高滑轮组的效率方法 1、减小、减小动动滑轮重；滑轮重；3、减小机械间的摩擦力；、减小机械间的摩擦力；2、增大物体重；、增大物体重；特例：特例：滑轮组的效率跟绕线方式无关；滑轮组的效率跟绕线方式无关；跟提升的高度无关。跟提升的高度无关。四、滑轮组的效率分析与计算技巧四、滑轮组的效率分析与计算技巧 1、有用功是动滑轮受到的阻力做的功；即动滑轮与重物、有用功是动滑轮受到的阻力做的功；即动滑轮与重物相连的那根绳子的拉力所做的功相连的那根绳子的拉力所做的功3、额外功是克服动滑轮和滑轮摩擦做的功；、额外功是克服动滑轮和滑轮摩擦做的功；2、总功是人或者其它机器的绳端拉力做的功；、总功是人或者其它机器的绳端拉力做的功；4、熟练掌握滑轮组的力、距离、速度之间的数量关系；、熟练掌握滑轮组的力、距离、速度之间的数量关系；5、速度公式、杠杆平衡、功的定义式、功率定义式要熟、速度公式、杠杆平衡、功的定义式、功率定义式要熟练变形应用。练变形应用。例例1：用一动滑轮将重：用一动滑轮将重200 N的砂子提到的砂子提到9 m高的架子上，高的架子上，所用力是所用力是120 N，求有用功、总功、机械效率各是多少，求有用功、总功、机械效率各是多少？解：解：例例2：用高为：用高为h=2 m、长为、长为L=4 m的斜面把的斜面把 400 N的物体从地面的物体从地面推到推到 2 m高处，这时需要沿斜面的力的大小为高处，这时需要沿斜面的力的大小为 250 N，那么，那么推物体所做的有用功、总功和机械效率分别为多大？推物体所做的有用功、总功和机械效率分别为多大？2 m4 mF=250 N解：解：另外，额外功另外，额外功1、关于机械效率，下列说法中正确的是（、关于机械效率，下列说法中正确的是（）A、做有用功多的机械效率高、做有用功多的机械效率高 B、做总功多的机械效率高、做总功多的机械效率高 C、做额外功少的机械效率高、做额外功少的机械效率高 D、在总功中有用功占比例大的机械效率高、在总功中有用功占比例大的机械效率高2、将动滑轮改为定滑轮使用，这样一定（、将动滑轮改为定滑轮使用，这样一定（）A、提高了机械效率、提高了机械效率 B、提高了功率、提高了功率 C、改变了力的方向、改变了力的方向 D、节省了力、节省了力 DAC3、如图所示，、如图所示，规格完全相同规格完全相同的滑轮绕成甲、乙两个滑轮组，分别的滑轮绕成甲、乙两个滑轮组，分别提升重为提升重为G1和和G2的两个物体，不考虑绳重及摩擦，则下列说法的两个物体，不考虑绳重及摩擦，则下列说法正确的是正确的是（）A、若、若G1=G2，则，则F1 F2，甲的机械效率高，甲的机械效率高 C、若、若G1 F2，甲乙机械效率相同，甲乙机械效率相同 D、若、若G1 G2，则，则F1 F2，乙的机械效率高，乙的机械效率高D4、用一个动滑轮，把、用一个动滑轮，把50 kg的货物提高的货物提高1 m，所用的力为，所用的力为300 N，那么总功、有用功分别是（那么总功、有用功分别是（）A、500 J、500 J B、500 J、300 JC、600 J、500 J D、300 J、600 JC1、如图所示，使用滑轮组提升重物，物重、如图所示，使用滑轮组提升重物，物重G=1000 N，拉力，拉力F=250 N，将重物提高，将重物提高2 m，求：，求：（1）有用功、总功）有用功、总功、机械效率为多少？、机械效率为多少？（2）若若绳端的速度为绳端的速度为0.5 m/s，在，在5 s内重物升高多少米？内重物升高多少米？此时拉力的功率为多大？此时拉力的功率为多大？G结果不相等结果不相等1、如图所示，使用滑轮组提升重物，物重、如图所示，使用滑轮组提升重物，物重G=1000 N，拉力，拉力F=250 N，将重物提高，将重物提高2 m，求：，求：（1）有用功、总功）有用功、总功、机械效率为多少？、机械效率为多少？（2）若若绳端的速度为绳端的速度为0.5 m/s，在，在5 s内重物升高多少米？内重物升高多少米？此时拉力的功率为多大？此时拉力的功率为多大？究竟错误根源出在哪里？究竟错误根源出在哪里？G强调物理量的对应性强调物理量的对应性1、如图所示，使用滑轮组提升重物，物重、如图所示，使用滑轮组提升重物，物重G=1000 N，拉力，拉力F=250 N，将重物提高，将重物提高2 m，求：，求：（1）有用功、总功）有用功、总功、机械效率为多少？、机械效率为多少？（2）若若绳端的速度为绳端的速度为0.5 m/s，在，在5 s内重物升高多少米？内重物升高多少米？此时拉力的功率为多大？此时拉力的功率为多大？G2、用右图装置滑轮组（不计所有摩擦）提升重物，在自由端所、用右图装置滑轮组（不计所有摩擦）提升重物，在自由端所用拉力用拉力F=200 N，若，若=80。求：。求：（1）物体的重力；（）物体的重力；（2）动滑轮的重力；）动滑轮的重力；（3）若物体重力为）若物体重力为1000 N，该滑轮组的机械效率为多少？，该滑轮组的机械效率为多少？G3、如图所示，物体重、如图所示，物体重1500 N，地面对物体的摩擦阻力是物重的，地面对物体的摩擦阻力是物重的0.4倍。某人用倍。某人用340 N的拉力的拉力F，在，在8 s内使物体沿水平地面匀速内使物体沿水平地面匀速移动移动5 m。求：（。求：（1）拉力）拉力F所做的功；（所做的功；（2）人做的有用功；）人做的有用功；（3）滑轮组的机械效率；（）滑轮组的机械效率；（4）人做功的总功率。）人做功的总功率。4、用如图的滑轮组将、用如图的滑轮组将G=1200 N的重物匀速拉高的重物匀速拉高1 m，滑轮组，滑轮组的机械效率为的机械效率为 80，则此过程中有用功等于多少？额外功，则此过程中有用功等于多少？额外功等于多少？需要的拉力等于多少？需要的拉力F为多大？为多大？G5、用滑轮组把质量为、用滑轮组把质量为500 kg的物体匀速提高的物体匀速提高0.8 m，拉力拉力F做功做功的功率是的功率是2500 W，滑轮组的效率是滑轮组的效率是 80时，求：时，求：（1）有用功和总功；（）有用功和总功；（2）拉绳的时间；（）拉绳的时间；（3）物体速度；）物体速度；（4）额外功。）额外功。G6、用图所示的滑轮组将重、用图所示的滑轮组将重2000 N物体匀速提升物体匀速提升1 m，滑轮组机械滑轮组机械效率为效率为80%，求：（，求：（1）绳端被拉下多少米？（）绳端被拉下多少米？（2）有用功；）有用功；（3）总功；（）总功；（4）拉力）拉力F是多大？是多大？G7、小明利用如、小明利用如图图所示的滑所示的滑轮组轮组将重将重为为 900 N的物体从一楼匀速的物体从一楼匀速提升至六楼，所用的拉力提升至六楼，所用的拉力为为 360 N，绳绳子自由端移子自由端移动动的速度的速度为为 0.3 m/s。己知每。己知每层层楼高楼高 3 m，求：，求：（1）小明所用的）小明所用的时间时间；（2）拉力的功率；）拉力的功率；（3）拉力的效率；）拉力的效率；G8、已知、已知货货物的物的质质量量为为600 kg，所受摩擦力，所受摩擦力为为其重力的其重力的0.1倍，滑倍，滑轮组轮组的机械效率的机械效率为为75。若人以。若人以0.5 m/s的速度匀速前行，的速度匀速前行，经经100 s将将货货物拉出物拉出仓库仓库，g取取10 N/kg,。求：。求：（1）人做的有用功）人做的有用功为为多大？多大？（2）人的拉力）人的拉力为为多大？多大？（3）人拉力的功率）人拉力的功率为为多大？多大？G9、实验小组设计了如图所示的简单机械，模拟打捞沉船，实验中用实心立方体实验小组设计了如图所示的简单机械，模拟打捞沉船，实验中用实心立方体A代替沉船，已知代替沉船，已知 A 的的体积为体积为 0.1 m3，质量为质量为 280 kg，设整个过程人均为，设整个过程人均为匀匀速直线运动速直线运动状态，状态，忽略钢缆绳重及滑轮摩擦忽略钢缆绳重及滑轮摩擦，不考虑风浪、水流等因素不考虑风浪、水流等因素的影的影响响，求：（求：（1）A 浸没在水中浸没在水中时受到的浮力是多大？时受到的浮力是多大？（2）若）若 A 浸没在水中浸没在水中时，滑轮组的时，滑轮组的效率为效率为60%，则，则 A 完全打捞出水面后，岸上完全打捞出水面后，岸上钢绳的拉力钢绳的拉力 F 为多大？为多大？（3）若）若 A 完全打捞出水面完全打捞出水面后，以后，以0.1 m/s 的速度被提升，的速度被提升，求求拉力拉力 F 的功率。的功率。10、如图甲所示，长方体物体、如图甲所示，长方体物体A的底面积为的底面积为0.2 m2，它，它对地面的压强为对地面的压强为 6103 Pa。重为重为 800 N 的工人的工人用如图乙所示的滑轮组把用如图乙所示的滑轮组把 A匀速匀速运到高处，所用运到高处，所用拉力为拉力为F1，这时地面对工人的，这时地面对工人的支持力为支持力为 N1，滑轮组的，滑轮组的机械效率为机械效率为 1；若工人用；若工人用拉力拉力 F2将将另一个物体另一个物体 B匀速匀速运到高处，这时地面对工人的运到高处，这时地面对工人的支持力为支持力为 N2，滑轮组的，滑轮组的机械效率为机械效率为 2，已知，已知F1:F2=5:4，N1:N2=3:4，1:2=16:15。不计滑不计滑轮摩擦轮摩擦，求：求：（1）物体）物体 A的重力；的重力；（2）F1、F2 的大小；的大小；（3）动滑轮重）动滑轮重 G0；（4）物体）物体 B 的重力。的重力。G11、人生的某些障碍，你是逃不掉的。与其费尽周折绕过去，不如勇敢地攀登，或许这会铸就你人生的高点。12、有些压力总是得自己扛过去，说出来就成了充满负能量的抱怨。寻求安慰也无济于事，还徒增了别人的烦恼。13、认识到我们的所见所闻都是假象，认识到此生都是虚幻，我们才能真正认识到佛法的真相。钱多了会压死你，你承受得了吗?带，带不走，放，放不下。时时刻刻发悲心，饶益众生为他人。14、梦想总是跑在我的前面。努力追寻它们，为了那一瞬间的同步，这就是动人的生命奇迹。15、懒惰不会让你一下子跌倒，但会在不知不觉中减少你的收获;勤奋也不会让你一夜成功，但会在不知不觉中积累你的成果。人生需要挑战，更需要坚持和勤奋!16、人生在世：可以缺钱，但不能缺德;可以失言，但不能失信;可以倒下，但不能跪下;可以求名，但不能盗名;可以低落，但不能堕落;可以放松，但不能放纵;可以虚荣，但不能虚伪;可以平凡，但不能平庸;可以浪漫，但不能浪荡;可以生气，但不能生事。17、人生没有笔直路，当你感到迷茫、失落时，找几部这种充满正能量的电影，坐下来静静欣赏，去发现生命中真正重要的东西。18、在人生的舞台上，当有人愿意在台下陪你度过无数个没有未来的夜时，你就更想展现精彩绝伦的自己。但愿每个被努力支撑的灵魂能吸引更多的人同行。19、积极的人在每一次忧患中都看到一个机会，而消极的人则在每个机会中看到了某种忧患。莫找借口失败，只找理由成功。20、每一个成就和长进，都蕴含着曾经受过的寂寞、洒过的汗水、流过的眼泪。许多时候不是看到希望才去坚持，而是坚持了才能看到希望。1、有时候，我们活得累，并非生活过于刻薄，而是我们太容易被外界的氛围所感染，被他人的情绪所左右。2、身材不好就去锻炼，没钱就努力去赚。别把窘境迁怒于别人，唯一可以抱怨的，只是不够努力的自己。3、大概是没有了当初那种毫无顾虑的勇气，才变成现在所谓成熟稳重的样子。4、世界上只有想不通的人，没有走不通的路。将帅的坚强意志，就像城市主要街道汇集点上的方尖碑一样，在军事艺术中占有十分突出的地位。5、世上最美好的事是：我已经长大，父母还未老;我有能力报答，父母仍然健康。6、没什么可怕的，大家都一样，在试探中不断前行。7、时间就像一张网，你撒在哪里，你的收获就在哪里。纽扣第一颗就扣错了，可你扣到最后一颗才发现。有些事一开始就是错的，可只有到最后才不得不承认。8、世上的事，只要肯用心去学，没有一件是太晚的。要始终保持敬畏之心，对阳光，对美，对痛楚。9、别再去抱怨身边人善变，多懂一些道理，明白一些事理，毕竟每个人都是越活越现实。10、山有封顶，还有彼岸，慢慢长途，终有回转，余味苦涩，终有回甘。11、失败不可怕，可怕的是从来没有努力过，还怡然自得地安慰自己，连一点点的懊悔都被麻木所掩盖下去。不能怕，没什么比自己背叛自己更可怕。12、跌倒了，一定要爬起来。不爬起来，别人会看不起你，你自己也会失去机会。在人前微笑，在人后落泪，可这是每个人都要学会的成长。13、要相信，这个世界上永远能够依靠的只有你自己。所以，管别人怎么看，坚持自己的坚持，直到坚持不下去为止。14、也许你想要的未来在别人眼里不值一提，也许你已经很努力了可还是有人不满意，也许你的理想离你的距离从来没有拉近过.但请你继续向前走，因为别人看不到你的努力，你却始终看得见自己。15、所有的辉煌和伟大，一定伴随着挫折和跌倒；所有的风光背后，一定都是一串串揉和着泪水和汗水的脚印。16、成功的反义词不是失败，而是从未行动。有一天你总会明白，遗憾比失败更让你难以面对。17、没有一件事情可以一下子把你打垮，也不会有一件事情可以让你一步登天，慢慢走，慢慢看，生命是一个慢慢累积的过程。18、努力也许不等于成功，可是那段追逐梦想的努力，会让你找到一个更好的自己，一个沉默努力充实安静的自己。19、你相信梦想，梦想才会相信你。有一种落差是，你配不上自己的野心，也辜负了所受的苦难。20、生活不会按你想要的方式进行，它会给你一段时间，让你孤独、迷茫又沉默忧郁。但如果靠这段时间跟自己独处，多看一本书，去做可以做的事，放下过去的人，等你度过低潮，那些独处的时光必定能照亮你的路，也是这些不堪陪你成熟。所以，现在没那么糟，看似生活对你的亏欠，其实都是祝愿。