使用机械是否省功
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人拉滑轮做功 人拉滑轮做功 人提沙子做功
3、克服自重做功
3、对动滑轮做功
3、对动滑轮做功
• 二、机械效率:
总功
F
有用功 F1
总功
F
有用功
1、有用功:机械对物体做的 功(看目的)
2、额外功:克服机械自重和 摩擦所做的功(达到目的额外 做的功) 3、总功:有用功与额外功
的总和(动力对机械做的功)
W总= W有+ W额外
若不计绳重及轴的摩擦 ,进一步有:
(1)在空气中提升重物
总功
F 有用功
已知:
G物 F h
s
v物
v绳
s=__h v绳=__v物
W有用=__ W总=__
P有用=__ P总=__
(2)在液体中提升重物
总功
F
①在液体中提升重物, 不计液体的阻力,有:
有用功
②若不计绳重及轴的摩 擦,有:
(3)水平使用滑轮组
使用机械是否省功
2020年5月30日星期六
一、实验探究
• 提出问题——制定计划——收集证据 ——分析与结论
• 要把这个物体运到高处,有哪些方法?
问题:采用机械提升重物相比于直接 提升重物,是否省功?
F
定性实验:寻找规律
s=? F
h
定量实验:收集证据
力F/N F1 =G=
距离/m h=
力做的功 W/J
定相同;
• 8、因为有用功小于总功,所以机械效率总小于1; • 9、做的额外功一定时,总功越少,机械效率越高; • 10、有用功在总功中占的比例越大,机械效率越高。
练习:
• 1、下列说法中正确的是(
)
A、相同时间内做功越多,功率越大
B、功率大的机械做功一定较快
C、功率越大的机械,机械效率也越高
D、做功相等时,功率大的所用时间少
提升货物的机械效率为80%;第二次提升质量为360kg的
货物时,卷扬机对绳子的拉力为F2。已知动滑轮受到的 重力为240N,取g=10N/kg,绳重及滑轮的摩擦均可忽略
不计。则以下结论正确的是( AD )
工作台
A.前后两次提升货物过程中货物竖直向上
运动的速度之比为4:5
卷扬机
B.卷扬机对绳子的拉力F2的大小为1280N
2、小明为帮助爸爸搬运装修材料设计了如图8所示 的甲、乙两种方案,小明采用这两种搬运方案分别 将地面上质量相同的材料运送到二楼的过程中,实 际所用拉力和时间均相同。已知每个滑轮受到的重 力相同,绳重与滑轮的摩擦均可忽略不计。则利用 甲、乙两种方案 ( ) A.小明所做的有用功之比为3:4 B.小明所做的总功之比为1:1 C.滑轮组的机械效率之比为4:3 D.小明施加拉力的功率之比为4:3
F1
认识W有、W额、W总
使用机械做功 总功 F
不使用机械,直接 用手所做的功
有用功
T
s=2h
F
T
h F1
有用功
Gh
Fs>F1h=Gh
F1=f
F
F
F1 a
F1
G物h
fL
F1=G物
竖直使用滑轮组匀速提升重物时,
有用功为G物h,水平使用滑轮组时,怎 样求有用功呢?
在总功中有用功所占的比例越 大 越好
甲
乙
图8
3、在如图所示的滑轮组中
,动滑轮的总重是200N(绳的自
重和轮轴间摩擦均不计)。
F
求:当提起800N的物体时,
绳自由端拉力F至少应是多少?滑
轮组的机械效率是多大?
4、有一重为800N的物体,在
水中受到的浮力为200N,系在滑轮
组的下端,如图所示,若动滑轮自
重为150N。不计摩擦和水的阻力,
• 判断以下说法是否正确:
• 1、有用功越多,机械效率越高; • 2、额外功越少,机械效率越高; • 3、物体做功的功率越低,机械效率越低; • 4、做总功越多,机械效率越低; • 5、做相同的有用功,额外功越少,机械效率越高; • 6、做相同的总功时,有用功越多,机械效率越高; • 7、用不同的滑轮组,做的有用功相同时,机械效率一
总功
F
有用功
F2
F1
(3)水平使用滑轮组
已知:
G物 F f
总功
有用功
s L v物 v绳
F
s=__L v绳=__v物
F1
W有用=__ W总=__
P有用=__ P总=__
(4)斜面 FL
已知: G物 f
h
FL h
斜面
斜面是一种省力机械
无障碍坡道
停 车 楼
变 形 斜 面
某起重机的机 wk.baidu.com效率是60%,表 示什么含义?
C.第一次工作过程中拉力所做的总功 提升架
为8000J
货物
D.利用此装置第二次工作过程中
滑轮组的机械效率为95%
求物体在水中匀速上升时滑轮组的
F
机械效率。(g=10N/kg)
• 5、如图所示的滑轮组来拉动钢锭,已知钢 锭与地面间的摩擦力f为1200N,若此时滑 轮组的机械效率为80%。
• (1)求拉绳子的力F至少多大?
• (2)如果想用更小的力拉动钢锭,请你提 出一条可行性建议。
F f
• 6、如图所示,用滑轮和桶组成的装置来提 水,已知滑轮重4N,桶重6N,桶中的水重50N
起重机提升重物时所做的有用功 跟总功的比值为60%
例:用一动滑轮将重200N的砂子提到
9m高的脚手架上,所用力是120N,求
有用功、总功、机械效率各是多少? 解:
三、如何提高机械效率
(1)减小机械自重
克服机械自重和 摩擦所做的功
(2)减小机械间的摩擦力。
(3)在机械强度允许的范围内 ,增大所提重物的重力。
W1= F1 h=
F2=
s=
W2= F2 s =
W2
W1
分析与结论
在使用动滑轮提升
重物时,实际拉力的功
F
W2大于动滑轮提升重物
的功W1,这是因为W2中还
包括了提升动滑轮做 的功
G物
以及 克服摩擦做 的功。
对
有
用
功
、
额
外
功
、
总
功
1、对沙子做功
的
理
2、对桶做功
解
1、对沙子做功 2、对桶做功
1、对沙子做功 2、对口袋做功
。 • 4、机械效率η:
有用功跟总功的比值。
无单位,小于1, 用百分数形式表示。
理想情况下-----η=1 “等功”
实际情况下-----η<1 “费功”
机械效率公式的实际变形:
(1)在空气中提升重物; (2)在液体中提升重物; (3)在水平面上拉动重物; (4)斜面。
(1)在空气中提升重物
总功
F 有用功
,现将水桶在4s内匀速提升了5m。不计绳重
和摩擦,求该装置的机械效率。
滑轮组η看钩子, 下面有什么,都算 作有用功
F
装置(滑轮组提 升水的)η ,看 目的
7、某工地用图8所示的装置提升货物,固定在水平
工作台上的卷扬机(其内部有电动机提供动力)通过滑
轮组匀速提升货物时拉动绳子的功率恒定。第一次提升
质量为480kg的货物上升4m,卷扬机对绳子的拉力为F1,