机械效率与功率经典课件.ppt

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1、 滑轮组机械效率的计算物理组 王忠祥勤奋、博学、笃志、感恩！F综 述 机械效率的计算是比较重要的知识点，在近年中考题中多以选择题和力电综合题出现，而去年成都中考没有出现机械效率的题目，相信在今年的考试中会有所涉及。初中学生容易将它和功率发生混淆，错误的认为两者有相应联系；同时容易对不同状态（向上提升物体，水平拉动物体，向上提升和水平拉动结合）的机械效率计算出错或由于公式选择不当造成做效率题时效率不高。我们将通过系统的归纳和总结解决这一系列问题有用功:对人们有用的功（W有）.向上提升重物时：W有=Gh水平拉动物体时：W有=fs总 功:有用功加额外功的和.向上提升重物时：W总=FS=nFh=(G+

2、G动)h水平拉动物体时：W总=FS=nFs=(f+f轮)s额外功:对人们没有利用价值而又不 得不做的功（W额）.向上提升重物时：W额=G动h水平拉动物体时：W额=f轮s一、功的分类知识复习针对练习一个和尚（50kg）拎着一只20N的水桶去井边取水，这只桶一次可以装20kg水，当他走到一座破桥边，桥到水面3m，一不小心桶掉入了肮脏的河水中，幸好他拽住绳子的一端，他用力将桶从河中拉上来，倒掉脏水继续前行，到了一口清水井边，水面距井口5m,他慢慢放下桶取上了一桶清凉的水。回答以下问题：和尚从河中捞桶的过程中W有=_W额=_W总=_和尚从井中取水的过程中W有=_W额=_W总=_G水h2=200N5m=

3、1000JG水h1=200N3m=600J（G桶+G水）h1=220N3m=660JG桶h1=20N3m=60JG桶h2=20N5m=100J（G水+G桶）h2=220N5m=1100J定 义：有用功跟总功的比值（百分比）.二、机械效率 公 式：有用总有用有用额外 向上提升重物时：水平拉动物体时：向上提升重物时（若忽略绳重及摩擦）：F三、影响滑轮组机械效率的因素滑轮组机械效率只与动滑轮总重和提升物体重量相关，与绳子段数、提升高度、提升速度、功率等因素无关；当 G一定时，G动越小，滑轮组的机械效率就越大；当G动一定时，G越大，滑轮组的机械效率就越大。功率：表示做功快慢的物理量，等于单位时间内所做

4、的功 公式：功率越大做功越快，单位时间做的功越多功率越小做功越慢，单位时间做的功越少功率的大小与机械效率的大小四、区分功率和机械效率1、如图所示，用滑轮组把重为270N的货物匀速提到1m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是_、_、_.300J 90F物270N 1m100NG270J【2010绵阳】一物体质量为18kg，其所受重力为 N如图所示，小明用定滑轮将该物体在4s内匀速提高2m所用拉力为200N此过程中，小明做的有用功是 J，定滑轮的机械效率是，(取g10N/kg)F物F物90 N 5m G902、【2009成都】如图所示，工人利用动滑轮将重为90 N的重

5、物（包括桶）沿竖直方向匀速向上提升了5m。若该动滑轮重10 N，忽略绳重与摩擦，该滑轮装置的机械效率是_ 10 N 5m 额外功【2009广安】如图所示，用40N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75%.求:(1)物体的重力是多少？(2)若物体的重力变为150N,绳的拉力又是多少？(3)机械效率又是多少？3、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L，物体受到的摩擦力为f，水平拉力为F，则动滑轮所做的有用功W有用=_，总功W总=_它 的机械效率为_（不计滑轮重力）fL2FLF物Ff2Ff【2011中考预测】如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨

6、道拉出的示意图。已知货物的质量为600kg,所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75.若人以0.5m/s的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库.求过程中:（1）人做的有用功为多大？（2）人的拉力为多大？（3）人拉力的功率为多大（g取 10N/kg）4、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。使用这个滑轮组，匀速提升质量是600kg的物体，机械效率是80%，对滑轮组做功的总功率是7.5kW，则拉力F和重物上升的速度各是多少？（取g=10N/kg）F物600kg 7.5kWG解：G=mg=600kg10N/kg=6000N 由 得 6000N3

7、80%=2500NV总=P总F总=7.5103W2500N=3m/s 1m/s V物=V总n3m/s 3=FvtWp=总由 得 （2）若 动 滑 轮 的 重 为12N（不计 绳 重 及 摩 擦），计 算 滑 轮 组 的 机械效率.【2011中考预测】如 图 所 示，用 滑 轮 组 拉 着 重600N 的 物体 A 沿 水 平 方 向 匀 速 移 动，在40s 内 物 体 移 动 了8m，拉力F 做的功为1280 J 求:（1）拉力F的大小及拉力的功率；GNfF物8m1280 J等时性 40s 额外功 12N 8m 解（1）拉力F 移动的距离s 28 16（m）拉力做的功W Fs，所以F 80（

8、N）拉力的功率P 32(W)（2）克服动滑轮重所做的功（额外功）W额G动h12896（J）滑轮组的机械效率92.5%1、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20s内将质量为2.It的物体匀速提高了5m，此时拉力F的功率为7.5kw。则拉力F的大小和滑轮组的机械效率分别为（取g=10N/s）（）A104N 70 B1.5x104N 70 C7X103N 100 D1.05x104N 50F物G2.It 5m 7.5kw（2）若用此滑轮组提起小于3.6N 的重物时，其机械效率将如何变化？说明理由。2、【2009河北】小明做“测滑轮组机械效率”实验时，用图中所示的滑轮，组装

9、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3.6N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75%。（忽略摩擦及绳重）求:（1）绳 子 自 由 端 移 动 的 速 度 和 动 滑轮的总重。FGF物 3.6N0.36W3、【2009南昌】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.已知他和轮椅总重力为800N，攀爬高度39m.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.小明同学如果站在地面上,用如下图所示的哪个滑轮

10、组拉起火炬手侯斌最合适,理由是什么?如果该滑轮组机械效率为80求小明同学的拉力至少要多大？A B C DFFFFF物G800N 39m 解：D滑轮组.理由是拉力方向向下且更省力 由W有用/W总Gh/FsGh/Fn hG/n F得FG/4 800N/（40.8）250N答：小明同学的拉力至少为250N.4、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 谢 谢！有志者 事竟成 破釜沉舟 百二秦关终属楚苦心人 天不负 卧薪尝胆 三千越甲可吞吴