探究滑轮组的机械效率课件(上课)

合集下载

滑轮组的机械效率

滑轮组的机械效率引言在机械领域中，滑轮组是一种常见的机械装置，它由多个滑轮组成，用于改变力的方向和大小，以便完成各种机械工作。

在滑轮组中，机械效率是一个非常重要的概念，它表示实际输出功率与输入功率之间的比值。

本文将介绍滑轮组的机械效率以及影响机械效率的因素。

滑轮组的机械效率概述滑轮组的机械效率是指滑轮组在传递力和改变力方向时的效率。

通常情况下，滑轮组的机械效率是小于1的，这是因为在滑轮组中，存在一些能量损失，如摩擦损失和弹性变形损失。

因此，实际输出功率会小于输入功率。

影响滑轮组机械效率的因素滑轮组的机械效率受多种因素的影响，下面将介绍其中几个主要的因素。

摩擦损失摩擦是影响滑轮组机械效率的主要因素之一。

在滑轮组中，滑轮与滑绳、滑块等传动部件之间会产生摩擦，从而导致能量损失。

为了降低摩擦损失，可以采取一些措施，如使用润滑剂、降低滑轮与传动部件的接触面积等。

弹性变形损失滑轮组中的弹性变形也会导致机械效率的损失。

当滑轮和滑绳受到力的作用时，它们可能会产生弹性变形，从而导致能量损失。

为了减少弹性变形损失，可以选择合适的滑轮材料和设计滑轮的结构。

机械间隙滑轮组的机械间隙也会对机械效率产生影响。

机械间隙是指两个相邻滑轮之间的距离，如果间隙过大，会导致力的损失和能量的浪费。

因此，在设计滑轮组时，需要合理控制机械间隙，确保力能够有效传递。

滑轮摩擦率滑轮的摩擦率也会对机械效率产生影响。

摩擦率是指滑轮表面的摩擦性能，如果摩擦率过大，会导致能量损失增加。

因此，在选择滑轮材料和表面处理时，需要考虑其摩擦率，以提高机械效率。

计算滑轮组的机械效率为了计算滑轮组的机械效率，我们需要知道滑轮组的实际输出功率和输入功率。

实际输出功率可以通过测量滑轮组输出的力和速度来获得。

而输入功率则可以通过测量输入力和速度来获得。

机械效率可以通过以下公式来计算：机械效率 = 实际输出功率 / 输入功率结论滑轮组是一种常见的机械装置，它通过改变力的方向和大小来完成各种机械工作。

初中物理人教版八年级下册 12.2-3 滑轮机械效率课件

新知探究斜面的特点
光滑的斜面
沿斜面向上的推力：
F= —Gl h—
斜面高度一定时，斜面越长越省力
新知探究
典例5 下列说法错误的是（ D ）
A.使用轮轴既可以省力，又可以改变力的方向 B.盘山公路实际上就是一个斜面 C.动力作用在轮轴的轮上，轮的半径就是动力臂 D.使用轮轴一定省力
轮轴不一定省力，关键看动力作用在轮上还是轴上
他的目的是：把沙子运上三楼
• 对沙子做功对人们有用必须做的功
• 对空桶做功 • 克服自身重力做功
有用功并不需要做但又不
得不做的功
额外功
3 自主学习
1. 有用功（W有）：为了达到工作目的，必须做的功。
2. 额外功（W额）：为了达到工作目的，并非我们所需要但又不得不做的功。
3. 总功（W总）：动力所做的所有功。即有用功与额外功的总和。公式（1）： W总 = W有 + W额
第12章第2节
滑轮
学习目标
1.能识别定滑轮和动滑轮； 2.通过实验，掌握定滑轮和动滑轮的特点，并能根据需要选择合适的滑轮解决实际问题; 3.通过对滑轮组的学习，掌握安装滑轮组的方法，并能根据安装情况分析拉力的大小与物重的关系。
【重点】定滑轮和动滑轮的特点。【难点】安装滑轮组的方法及根据情况分析滑轮组拉力的大小与物重的关系。
A.省力，不改变施力方向 B.不省力，改变施力方向 C.既省力，也改变施力方向 D.既不省力也不改变施力方向
新知探究典例3 如图所示，小明用重为4N的定滑轮匀速提升物体，小明所用拉力为10N。不计摩擦和绳重，则物体的重力为（ C ）
A.4N C.10N
B.6N D.14N
新知探究

《测滑轮组的机械效率》机械和功PPT课件

• 3、某同学做“测定滑轮组机械效率”的实验
（1）所用的器材除钩码、铁架台、滑轮组、细绳外，还需要_________和______．
（2）实验的原理是_________．
（3）向上拉弹簧秤时，应使钩码做____运动．
【知识清单】： • 有用功: • 额外功: • 总功: • 机械效率:
力计，由图可知拉力大小为___1_.2___N。若
弹簧测力计向上移动15cm,该滑轮组的机械
效率为__8_3_._3_%___。
（2）若仅增加钩码的个数，该滑轮组的机械效率将_增__大__（选填：“增大”、“减小” 或“不变”）。 11
讨论：如何提高滑轮组的机
22
械效率？
机械效率及计算
例一：甲机械的机械效率比乙机械的机械效率高，表明 ( D ) A.甲的有用功比乙的有用功多 B.做相同的总功,甲的有用功比乙的有用功少 C.甲的总功比乙的总功少 D.做相同的总功,甲的有用功比乙的有用功多
本课小结
测量原理： h = W有 = Gh W总 Fs
G ---- 物体的重力 h ---- 物体升高的高度
F ---- 绳子自由端的拉力 s ---- 绳子自由端移动的距离实验器材：刻度尺、钩码、弹簧测力计、滑轮组、铁架台等
测滑轮组的机械效率
学习目标：
1、进一步理解有用功、额外功、总功和机械效率的概念；
____
、
____
。
(2)实验中，用力拉弹簧测力计时应使钩码____。
(3)若实验装置如图所示，需要计算动力F移动的距离s与重物G上升的高度h的关系是：
甲图
丙图
(4)要测量的物理量(并用符号表示)是：
a．用弹簧测力计测量、。

机械效率-课件

F
猜想4：可能与钩码被提升的高度有关。
芳芳和兰兰分别根据各自的猜想进行了探究，实验记录如下表。
（1）请帮助兰兰完成表中的一项计算；
（2）请根据她俩的实验记录，分别在表中写出探究结果。
芳芳的实验记录
兰兰的实验记录
物理量
控制变量
较小提升速度较大提升速度
探究结果
钩码重/N
10 10
绳端拉力 /N
4.2 4.2
2019/11/21
12、用此滑轮组提升质量为400千克的物体，绳子自由端向上移动4米，滑轮组机械效率为80%，拉力的功率为5千瓦，求拉力上升的速度？
2019/11/21
13、如图所示的滑轮组，在绳自由
端施加拉力F时，钩码恰能以
10厘米/秒的速度匀速上升，此
时拉力的功率为12瓦，问：
F
（1）若滑轮组是理想的，能
（1）所用滑轮组中动滑轮，定滑轮最小个数分别为（2）两次机械效率不等的原因
2 、在测量滑轮组机械效率的实验中，得到数据如下：
实验重力升高有用功拉力移动距总功W 机械效率次数 G/N h/m W有/J F/N 离S/N 总/J
1 1 0.1 0.1 0.4 0.3 0.12 83.3% 2 1 0.15 0.15 0.35 0.6 0.21 71.4%
芳芳和兰兰运用右图所示的实验装置测定了滑轮组的机械效率，在全班交流实验结果时，
老师提出：如果各组所用滑轮和串绕绳子的方式不变，改变其他因素，是否会影响它的机
械效率呢？大家积极思考，提出了各种猜想，概括起来有如下几种。
猜想1：可能与匀速提升的速度大小有关；
猜想2：可能与被提升的钩码重有关；猜想3：可能与匀速提升的速度大小和被提升的钩码重有关；

初三物理全册《滑轮组机械效率的计算》课件新人教版

•例1：如图所示，用滑轮组把重为80N的物体匀速提起。(1)在不计绳重、动滑轮重和摩擦的
情况下，拉力F的大小是•40 N；(2)若实际的
拉力为50N，匀速将物体提高4m，则拉力所做
的功是•400 J，滑轮组的机械效率是•80% 。
•2、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=•f_•_fL_ •的机械效率为_•2_F__
，总功W总=_•_2_F_它（不计滑轮重L力）
•f L
•f
•F
•F物
滑轮组机械效率计算
•2、用如图的滑轮组水平地拉动物体．已知物重为
1000N，物体与地面间的摩擦力是240N，当绳端的
拉力是100N物体移动了4m时。求：有用功、总功
• （2）若动滑轮的重为12N（不计绳
•1280 J
重及摩擦），计算滑轮组的机械效率•N.
•等时性 40s
•额外功 12N 8m•G
•f •8m
• 2009河北
• 6、小明做“测滑轮组机械效率”实验时，用图中所示的滑轮，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 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）
•5•• 、如•拉图力•所做示的，W功额用W＝滑＝GF轮动sh，组＝所1拉2以×着F8＝重＝69060（NJ的）物• 体＝A8沿0（水N平）
s 方功•向为匀12拉速8力0•移J的滑动．功轮，率组P在的＝4机0械内效物率η体＝•移＝动3了2(W8m) F的大小及拉力的功率
•W有用 •直接对物体所做的功
•W有用=F物S物

中考专题训练《滑轮组机械效率计算》PPT课件

5、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？
F F
F
F
F物
A
B
C
解：D滑轮组.
理由是拉力方向向下且更省力
D G 800N 39m
90 N G
10 N 5m 5m
Hale Waihona Puke 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，则拉力F是2500N，求次滑轮组的机械效率是多少？（取g=10N/kg）
W有用 Gh Gh G
W总 Fs Fnh nF F物 600kg G
组的机械效率分别为（取g=10N/s）（A）
7.5kw
A．104N
70％
B．1.5x104N 70％
C．7X103N 100％
D．1.05x104N 50％
2.It 5m
F物
G
2、一物体质量为18kg，其所受重力为180 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360 J，定
F物
F物 F物
W有用
滑轮组对物体所做
W有用 W总
Gh Fs
Gh Fnh
G 的功就是使用机械 nF 目的所做的功
（从滑轮组直接对物体施加的力处入手）
W总
动力对滑轮组所做的功（从动力一般为人手处
入手）
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.

九年级物理-机械效率课件

链传动的效率计算
简要介绍链传动的效率计算方法，包括考虑链与链轮间的摩擦、链的节距、链轮的精度等因素。
链参数对效率的影响
概述链的类型、节距、排数等参数对传动效率的影响。
提高链传动效率的方法
简要提及采用高精度链轮、改善润滑条件、降低链的节距等提高链传动效率的方法。
04 提高机械效率的方法和途径
选用优质材料和先进制造工艺
功率大的机械，机械效率不一定高；同样，机械效率高的机械，功率也不一定大。
在实际应用中，需要综合考虑功率和机械效率两个因素，选择合适的机械来完成工作。
02 简单机械中的效率问题
杠杆平衡条件及效率计算
1 2 3
杠杆平衡条件
动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F1L1=F2L2。
效率计算
有用功与总功的比值，即η=W有/W总。在杠杆中，有用功通常指的是克服阻力所做的功，总功则是动力所做的功。
根据实验结果，提出改进机械效率的建议或措施。
06 总结与展望
课程总结回顾
机械效率的基本概念
学生掌握了机械效率的定义、计算公式以及实际意义，能够区分有用功、额外功和总功。
机械效率的测量与计算
通过实验，学生学会了测量机械效率的方法，掌握了数据处理和误差分析的基本技能。
提高机械效率的途径
学生了解了提高机械效率的多种途径，如减少摩擦、减轻机械自重、优化机构设计等。
加强维护保养以延长使用寿命
建立健全的维护保养制度，定期对机械进行检查、清洗、润滑、调整等维护保养工作，确保机械处于良好的工作状态。
及时更换磨损严重的部件，避免局部磨损影响整体机械效率。同时，对机械进行定期的大修或升级改造，以恢复或提高其性能。
05 实验：测量简单机械的效率

《滑轮组机械效率》课件

04
4. 将细线穿过弹簧测力计，一端固定在钩码上，另一端连接到滑轮组的起点。
5. 按照不同的绕线方式，分别进行实验，并记录弹簧测力计的读数和钩码的重力。
05
06
6. 根据实验数据，计算出各个绕线方式的机械效率，并进行比较和分析。
实验结果分析
通过实验数据，可以发现滑轮组的机械效率与绕线方式、滑轮数量、物重等因素有关。
经济效益
高机械效率意味着更少的能源消耗和维修费用，从而提高经济效益。
02
滑轮组机械效率实验
实验目的
探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关。
通过实验数据，分析影响滑轮组机械效率的因素。
理解滑轮组机械效率的计算方法。
实验原理
01
滑轮组的机械效率是指滑轮组所做的有用功与总功的比值，其计算公式为：$eta = frac{W_{有用 }}{W_{总}} times 100%$。
。
控制转速和温度
合理控制滑轮组的转速和温度，避免因过快或过热导致机械效率下降。
加强维护和保养
定期对滑轮组进行检查和维护，及时更换磨损件，确保其正常运行。
05
滑轮组机械效率的未来发展
新材料的应用
轻质材料
采用轻质材料如碳纤维、玻璃纤维等，降低滑轮组的重量，提高其便携性和使用效率。
高强度材料
采用高强度材料如钛合金、超高强度钢等，提高滑轮组的承载能力和使用寿命。
率。
被提升物体重量
被提升物体重量越大，有用功越大，机械效率越高。
机械效率的意义
评估机械性能
机械效率的高低直接反映了机械性能的好坏，高机械效率意味着机械
性能更优。
节能减排
提高机械效率可以减少能源消耗，降低排放，对环境保护具有积极意

10.5机械效率ppt课件

学习目标：
1、了解有用功、额外功和总功的概念，知道它们之间的关系。
2、理解机械效率及公式。 3、知道影响机械效率大小的因素。
自学指导：
自学内容：P202----204 自学要求： 1、什么是有用功、额外功和总功？它们之间的关系是什么？ 2、什么是机械效率？公式怎样表示？ 3、影响机械效率大小的因素有哪些？
提 1.对砂子
沙做功
子 2.对桶做功
做功
3.克服自重做功
拉滑
1.对砂子做功
轮 2.对桶做功
做
功 3.对动滑轮做功
拉 1.对砂子做功
滑轮
2.对口袋做功
做 3.对动滑轮做
功功
砂子重100N 动滑轮重10N
人重400N 口袋重5N
桶重20N 地面到三楼高6 m
1对砂子
1对砂子
人做功
人做功
小明家住在二楼，买了一批木料，可
以直接用手拉到二楼，也可以使用动滑轮，使用动滑轮的作用为了省力。
用手直接对木料做功与手对机械做功相等吗？
议一议：为什么使用动滑轮后手要多做功？
机械的三种功
要提升G，同时必须将本滑轮也提升。这时要克服滑轮重力和摩擦而额外做功，否则你不能完成任务。本功无利用价值而又不得不做，是额外功。
用哪种方法好？
机械效率
有用功跟总功的比值叫机械效率
公式：
W有
W总
看看刚才的数据，思考机械效率会大于１吗？为什么？
有用功总小于总功，所以机械效率总小于1
一些机械的机械效率：
起重机的机械效率是 60%，它表示什么意思？
使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是60%，也可以说有用功在总功中占有

人教版八年级物理下册《12.3机械效率》PPT课件 (共24张PPT)

2、（2017•潍坊）（6分）如图所示，斜面长s=1.5m，高h=0.3m。建筑工人将重G=500N的货物箱，用绳子从地面匀速拉到顶端时，沿斜面向上的拉力F=150N。忽略绳子重力。求：
（1）该过程拉力F做的功；（2）该装置的机械效率；（3）货物箱在斜面上受的摩擦力大小。
3.（2017•德州）如图所示的滑轮组中，动滑轮重1N，小强用6N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重10N的物体，物体沿竖直方向上升0.4m．此过程中，额外功和机械效率分别是（ C ）
W总＝FS绳＝120N×8m×2＝1920J
η＝W有/W总＝1600J/1920J ≈83.3%
解法二： η＝
G ＝200N/(2×120N)≈83.3﹪
nF
答：李师傅做功的机械效率是 83.3﹪。
二、机械效率
2. 探究实验滑轮组的机械效率【实验步骤】
1. 测出钩码的重力G，并记录表中。 2. 照图组装滑轮组，分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置；
一、有用功和额外功
1. 有用功：对人们有用的功
竖直提升物体或使用斜面： W有＝ Gh
水平匀速拉动物体：
W有＝ f S物
2. 额外功：人们不需要但又不得不做的功
3. 总功：有用功和额外功的总和
使用滑轮： W总 = F拉 S绳使用斜面： W总 = f L
二、机械效率有用功与总功的比值 η＝ W有
• You have to believe in yourself. That's the secret of success. 人必须相信自己，这是成功的秘诀。
•
一、有用功和额外功
1. 探究使用动滑轮是否省功 2. 有用功、额外功、总功的概念

9.6测滑轮组的机械效率课件

钩码总重 G(N) 5 钩码上升高度测力计拉力 h(m) F(N) 0.05 1.4 测力计移动距离s(m) 0.15
（2）对以上两个计算结果进行比较，其不合理之处是有用功大于总功 ____________；结合测力计放大图，可知小强的错误测力计的示数读错。是_________________ （3）在该次实验中，所测滑轮组的机械效率应该是 92.6% 。 ______
被提升物体的重滑轮组的机械效率的影响因素：动滑轮重绳重及轴上的摩擦物体提升的高度滑轮组的机械效率的典型无关因素滑轮组的绕线方式物体提升的速度
3、在“测滑轮组机械效率”的实验中，小强按正确方法操作，如图是他实验中的情景，下表是他记录的一组数据。（1）由表中数据可计算出，滑轮组 0.25 人做的对钩码做的有用功为____J, 0.21 。总功为____J
聪明的小明仔细分析了实验表格得出的结论是：同一个滑轮组，下面挂的物体越重效率越高
7、将重物从楼下搬到楼上是很辛苦的。如甲乙两图，请你对两套方案进行对比，作组的动滑轮重相同，提起的钩码重也相同，测出的滑轮组机械效率却不同，可能的原因是什么？
没匀速或没竖直拉动
5.请你用笔画线代替绳子，根据数据组装滑轮组；并计算出后两次滑轮组的机械效率。
实验钩码钩码上升拉力绳端移动机械效率次数重G/N 高度h/m F/N 距离s/m η/％
实验物重物体上升的测力计的示测力计移动数F/N 的距离s/cm 次数 G/N 高度h/cm 1 6 3 2.5 9 2 3 6 6 5 8 2.5 2.5 18 24
（2）小红在小明实验的基础上利用图乙也做了实验，
①小红的做法目的是为了改变滑轮组的绕线方式； ②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳甲乙相同重及摩擦，它们的机械效率_______ （选填“相同”或“不相同”），理由是：做的有用功相同，做的额外功也相同。得到 ____________________________ 滑轮组的机械效率与绕线方式无关的结论是： ________________________

11.3如何提高机械效率第二课时课件

测量滑轮组的机械效率
实验与探究：测量滑轮组的机械效率
W有用 100%
W总
自制教具，装配一个如图所示的滑轮组，并用它来提升重物G。测滑轮组的机械效率。
1.测算滑轮组的机械效率公式变形:
W 有用
η＝
W总
×100﹪ =
Gh Fs
×100%
2.运用自制教具，分别用2股和4股绳子提起动滑ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ下的重物，装置的优点是绳子自带刻度尺
联系生活
一些机械的机械效率
起重机的机械效率是40%~60%
滑轮组：50%~70%
水泵：60%~80%
观察与思考提高机械效率的方法
（1）减少机械自重。（2）减少机械的摩擦等来减小额外功。（3）在额外功一定时，增大有用功。（4）改进结构，使它更合理、更轻巧。（5）在使用中按照技术规程经常保养，定时润滑，使机械
处于良好的运转态。
一、如何测量滑轮组的机械效率二、如何提高滑轮组的机械效率
备用训练
1.一物体质量为18kg，其所受重力为180 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 360 J，定滑轮的机械效率是 90％。（取g＝10N/kg）
3.需要测量的物理量有：
绳自由端的拉力物体重
物体上升距离绳自由端移动距离
实验与探究注意事项
实验与探究记录数据
次序
物重G/N
弹簧测力计的示数
F/N
重物上升高度h/m
绳端距子移离自动s/由的m轮/动J(做力W总功对=W滑F总s)滑物W有有轮体用用=/组做GJh(对功)W
机械效率η（%）
1 2 3 4 5 6