机械效率复习公开课终极.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,2017,年物理专题复习,滑轮组的机械效率的计算,考情分析,机械效率的计算是全国各地中考命题的一个热点，常以杠杆、,滑轮组,为背景进行考查，多在填空题、计算题中出现，涉及的知识点有,功及功率,的计算。,1,、滑轮组的特点及其应用,（,1,）判断承担绳子股数的方法,：在动滑轮和定滑轮之间画一条虚线，与,动滑轮,相连接的绳子的股数，即承担重物绳子的股数，如图所示：,考点梳理,如图，每个滑轮重,10N,，物体,A,重,80N,，不计绳重和摩擦，整个装置处于静止（匀速）状态，求绳子的拉力,F,。,（,2,）省力的判断方法：,滑轮组有几段绳子承担物重，则提起物体所用的力就是物重的几分之一，即,F,=,（,G,物,+,G,动,）,（,3,）上图中有五段绳子承重，重物上升,h,的高度，那么绳子的自由端就要移动,5,h,的长度，所以当重物有几段绳子承重，那么绳子的自由端移动的距离就是重物上升高度的几倍，即,s=nh,。,例题,、,(2015,广东省,),如图所示，已知物体,A,和动滑轮的,总重,为,200 N,，当物体,A,匀速上升高度为,1 m,时，绳子移动的距离为,_m,，人对绳子的拉力为,_N,，,(,绳子与滑轮的摩擦力、空气阻力忽略不计,),。,三种功,概念,计算方法,有用功,为了达到,目的,而必须做的功,W,有,_,额外功,我们不需要但又不得不做的功,W,额,G,动,h,(,适用于滑轮且不考虑摩擦,),总功,有用功和额外功,_,W,总,_,G,物,h,(,或,fs,),之和,W,有,W,额,2,、认识机械效率,认识,“,机械效率,”,定义,有用功跟总功的,_,，用符号,_,表示,公式,_,说明,机械效率是一个比值，通常用百分数表示，由于有用功总,_,总功，故机械效率总,_,意义,机械效率是衡量机械做功性能好坏的物理量，但机械效率的高低与使用机械是省力还是费力无关,（续表）,比值,小于,小于,1,例题、用图所示的滑轮组,将,90N,的物体匀速提高,2m,，所用的拉力是,50N,求：滑轮组的有用功、总功、机械效率是多少？,2,、额外功是多少？哪些属于额外功？,如果忽略绳重和摩擦，,G,动,？,还有其他算,G,动,的方法嘛？,3,、已知,F=50N,，,G=90N,求机械效率？,4,、已知,G=90N,，,G,动,=10N,求机械效率？,5,、如果所用时间为,2s,，求拉力的功率,P,，有用功的功率？,知识点一：,100,知识点二：,1,、,W,额,=G,动,h,（忽略绳重和摩擦）,2,、,F=1,n,（,G+G,动）,知识点三：,知识点四：,G,（,G+G,动）（忽略绳重和摩擦）,知 识 梳 理,知识点五：,自由端速度：,V=n,V,物,W=FS P=W/t P=FV,（恒力匀速）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,90,G=270N,h=1m,F=100NS=3m,270J,W,总,W,有,重难点突破,问题：,1,、除了这种方法还有其他的方法嘛？,2,、除了上面求解的物理量还可以求解哪些物理量？,(2),、用滑轮组,把重为,270N,的货物匀速提到楼上,，所用拉力,100N,，滑轮组的机械效率是,90,，求绳子的段数是几段？,2,、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,150,N,绳的拉力又是多少？,(3),机械效率又是多少？,F,物,注：使用同一滑轮组，,提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高,（,1,）由题可知物体承担物重的绳子的段数为,3,，则,s,绳,nh,物,由 得,G,物,1,=n,1,F,拉,=375%40N=90N,(2),若不计绳重和摩擦，,F=1/n(G,物,1,+G,动,),则，,G,动,=nF,拉,1,G,物,1,=3 40N,90N=30N,当提升,150N,的重物时，则,F,拉,2,=1/n(G,物,2,+G,动,)=1/3,（,150N+30N,）,=60N,=150N,150N+30N,=83.33,解：,水平放置的滑轮组机械效率的计算：,如图所示，重为,500 N,的物体与地面间的摩擦力是,150 N,，为了使物体匀速移动，必 须在绳端施加,60 N,的水平拉力，则滑轮组的机械效率为,；若,物体,移动速 度为,0.2 m/s,，则,1min,内拉力所做的功为,_ J.,83.3,%,2160,f=150N,V,物,=0.2m/s,t=1min=60s,s,物,=,F=60N,重难点突破,类型二：水平方向,滑轮组机械效率的计算,(,重点、难点,),克服摩擦力（平移物体）所做的功,W,有用,=,fs,物,拉力,F,移动,s,所做的功,W,总,=,Fs,=,Fns,物,f,s,物,F,s,1,如图所示，用,F,50 N,的力通过滑轮组水平拉重力为,80 N,的物体，使其向左匀速运动，在这过程中拉力,F,做功为,40 J,，已知物体受到水平地面的摩擦力为,60 N,，则物体运动的距离为,m,，该滑轮组的机械效率为,(,忽略绳子和动滑轮的重力,),0.4,60,%,f=60N,h=,F=50N,S=,W,总,=40J,3,、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,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,）,1,、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,（,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,.,综合计算,典型例题解析,2,、用“一定二动”的滑轮组来提升重物,G,，如图所示，不计 拉线质量及滑轮转动摩擦的影响，每个滑轮的质量相等，所提升的重物,G,是边长为,2 dm,的正方体大理石块；当拉力,F,为,60 N,时，石块恰能被匀速提升，求：,匀速提升大理石 块时，滑轮组的机械效率多大,?,当绳子自由端拉力为,40 N,时，大理石块对地面的压强是多大,?,(,石,=2.510,3,kg/m,3,，,g=10 N/kg),【答案】,83.3,%,210,3,Pa,3,、小雨要从水中提升一个体积,0.01m3,、密度为,5103kg/m3,的立方体金属块,A,。他使用如下图所示的滑轮组匀速提升重物。不计绳重和摩擦。已知,G,动,=100N,，当将物块,A,浸没于水中，在金属块没有露出水面前,求,:,（,1,）金属块,A,的重力，（,2,）作用在绳上的拉力,F,，（,3,）此时滑轮组的机械效率,典型例题解析 练习,1,、如图,6-2-5,所示，用该滑轮组提起重为,320 N,的物体时，绳子自由端 的拉力,F=200 N.(,不计绳重和一切摩擦,),该滑轮组的机械效率为多少,?,若被提的重物改为,G=420 N,，,5 s,内将重物提升,2 m,，则绳端拉力做了多少功,?,功率为 多大,?,机械效率是否变化,?,如变化，则机械效率为多大,?,图,6-2-5,【答案】,80%1000 J,；,200 W,；变大；,84%,2.,某建筑工地用如图所示的滑轮组提升重物，人对绳的拉力,F,为,400 N,，能将,75 kg,的物体以,0.1 m/s,的速度,匀速,提升，则拉力,F,的功率为W,，此时滑轮组的机械效率为,(,不计绳重和摩擦,g=10N/kg).,120,62.5,G=750N,h=,V,物,=0.1m/s,F=400N,S=,V=nV,物,=0.3m/s,重难点突破,课时训练,3.,如图所示，用滑轮组在,20 s,内把重,600 N,的物体匀速提高,2 m,的过程中，拉力,F,做功为,1440 J,，求：,滑轮组的有用功及机械效率,拉力,F,的大小及拉力,F,的效率,.,【答案】,1200 J,，,83.3%240 N,，,72 W,例题、如图所示，木块重,200 N,，前进过程中所受的摩擦力为,40 N,，拉力,F,为,30N,，求：,不考虑滑轮的自重和摩擦，,木块,匀速前进,2 m,时拉力,F,做了多少功,?,如果这个装置的机械效率是,80%,，拉力,F,的大小等于多少,?,【答案】,120 J,50N,1.,如图所示，,用滑轮组匀速提升一重为,100 N,的重物,，所用的拉力,F,大小为,60 N.,如果,物体上升,1 m,，则,W,总,=_J,，,W,有用,=_J,，,=_,，如果不计任何摩擦，则动滑轮的重,G,动,=_N.,120,100,83.3%,20,G=100N,h=1m,F=60N,S=3m,重难点突破,问题：,1,、除了这种方法还有其他的方法嘛？,2,、除了上面求解的物理量还可以求解哪些物理量？,