机械效率习题课 演示文稿

F
T F浮
G
T=G-F浮=300N-100N=200N
η1=T/F•n=T/（T+G动）=83.3％
当堂训练

B

1、如图所示，在水平拉力F作用下，使 重40N的物体A匀速移动5m，物体A受到地 面的摩擦力为5N，不计滑轮、绳子的重 力及滑轮与绳子间的摩擦，拉力F做的功 为（ ） A．50J B．25J C．100J D．200J
甲
3F
（2）比较甲、乙两滑轮组的机械效率，可知η甲 _______η 乙。(填“>””<“或”=“）
>
乙
二、影响斜面机械效率的因素
F S
h
实验 次数 1 2 3
斜面 倾斜 程度 较缓 较缓 较陡 最陡
物体 重力 G/N 0.5 1.5 1.5 1.5
斜面 高 h/m
有用 功 W有
拉力 F/N
斜面 长 l/m
1500J 100N
500J
η=66.7％
7.利用图所示装置,把质量为30kg、 密度为3×103kg/m3的薄石块从水面 下4m处拉出水面后,再提升了10m, 动滑轮重为40N(不计绳重与滑轮间 的摩擦,设石块的两个上升过程都为 匀速,g取10N/kg). 求:石块离开水面前这个装置的机械 效率分别是多少? V排=V石=m/ρ石=0.01m³ F浮=ρ水gV排=100N
η=80％
2.物体重150N，物体与水平地面的滑动摩擦力 为30N ，用12.5N的拉力使物体匀速前进2m， 求：总功、有用功和这个滑轮组的机械效率。
s1=2m s2=6m
75J 60J η=80％
3.用如图所示的滑轮组匀速提起重物， 当被提起的重物G=320N时，绳端的拉 力F=200N（不计绳重和摩擦）求： （1）该滑轮组的机械效率？ （2）动滑轮的重力为多少？ （3）若被提起重物为G1=420N，滑轮组的 机械效率 ？
实验序号 拉力F(N) 钩码重G(N) 机械效 率 3 80%
1 2
3
1.25 1.25
2
3
6
60%
75%
甲 乙
在做“测滑轮组的机械效率”的实验中， 小强和同学们组装了如图所示的甲、乙两个滑轮组 （每只滑轮重都相同，不计摩擦和绳重） （1）对于甲图中所示的滑轮组，如果没有刻度尺， 只要测出钩码重G，然后竖直向上匀速拉动弹簧测力 计使钩码升高，从弹簧测力计上读出拉力值F;即可算 G 出该滑轮组的机械效率η=_____
机械能转化为物块和斜面的 内能
f=W额/L=0.31J/0.63m=0.49N
• 下图是小明同学斜面机械效率跟什么因素有关的实验装置。 • 实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面 向上做匀速直线运动。实验的部分数据如下： • ⑴小明探究的是斜面的机械效率跟 倾斜程度 的关系。在第1 次实验中，斜面的机械效率为 20% 。 • (2)斜面对物块的摩擦力 4 N。 • ⑵分析表格中数据可以得出结论：在斜面粗糙程度相同时， 斜面越陡，机械效率越 高 。若要探究斜面机械效率跟 斜面的粗糙程度的关系，应保持 物重、倾斜程度 丌变。
当堂训练



3、一质量为6kg的石块，沉在装水 的容器底部，某同学用一动滑轮将 石块从水中匀速提起1m，但石块没 有露出水面，如图所示，已知绳的 自由端拉力为25N，求石块在上升过 程中： （1）石块受到的浮力为多少？ 20N （2）绳的自由端拉力做功为多少？ 50J （3）动滑轮的机械效率为多少？ 80% （ρ 石=3×103kg/m3，g=10N面的效率 • 三、运用机械模型计算
一.滑轮组的机械效率
小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图 甲所示的滑轮组进行了三次试验，试验数据如 下表：
次数 1 2 3
物重 G/N
6 6 6
物体上升的 测力计的 测力计移动 高度h/cm 示数F/N 的距离s/cm
乙
F
丙
下表是某同学测滑轮组效率时记录的数据。实验 装置如图所示。 甲 （1）通过表中数据可分析出实验1是用_____图 乙 做的实验，实验2是用_____图做的实验。 （2）通过实验1和实验2的数据分析可得出结论 用滑轮组提起重力相同的物体，动滑轮越多，机械效率越低 _______________________________ （3）比较实验2和实验3可得出结论 使用相同的滑轮组增加提起的物重，可以提高机械效率 _______________________________
η=80％
G动=80N
η=G动/（G1+G动）=84％
4.在滑轮组绳端施力100N，把 货物提升3m。滑轮组的机械效 率是75%， 12m 问：货物重多少N？ 1200J 动滑轮重多少N? 900J 300N 100N
5.外力对水泵做了7×104J 的总功，水泵把 250kg的水 2500N 50000J η=71.4％
实验 次数 1 2 斜面的 倾斜程 度 较缓 较陡 物块重 量 G/N 10 10 斜面高 度 h/m 0.1 0.3 沿斜面拉 力 F/N 5.0 6.7 斜面长 机械效 率 s/m 1 1 45％
3
最陡
10
0.5
8.4
1
60％
三、建模与计算
1.用图所示滑轮组把重600N 的货物匀速提高，所用的拉 力是375N，求这个滑轮组的 机械效率。
送到20m高处，水泵完成的
有用功为多少J，水泵的机 械效率为多少？
6.沿着长5m高1m的斜面，把重1000N的物体匀速拉
上去。若不计斜面的摩擦力，拉力应有多大？若考
虑斜面的摩擦力，所用拉力是300N，有用功是多少？ 总功是多少？额外功是多少？斜面的机械效率是多 少？此时摩擦力多大？
200N
1000J
3 5 8 2.5 2.5 2.5 9 17 24
（1）分析表中数据，回答以下问题： ①表中有一个数据的记录是错误的，错误 的数据 17cm（或5cm） ; ②第3次实验中滑轮 80% 组的机械效率____； 物体上升的高度 _无 ③滑轮组的机械效率与______ 关； （2）小兰在小明实验的基础上多使用了一 个滑轮也做了试验，如乙图所示， F ①小红多使用了一个滑轮，目的是为了改 拉力的方向 变_________________ ②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相 G 同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的 甲 相同 机械效率______（选填“相同”或“不相 同”），理由： 所做的有用功与总功的比值不变 _____________________ （3）小刚利用丙图的滑轮组提升同一个重 物，若忽略绳重及摩擦，与乙图相比（已 减小 知：G丙动＞G乙动)，它的机械效率将 所做的有用功与总功的比值减小 ______（选填“增大”“减小”或“不 变”），理由是：
总功 W/J
机械 效率
4
0.035 0.0175 0.15 0.035 0.0525 0.40 0.65 0.065 0.0975 0.8 0.11 0.165
0.63 0.0945 18.5% 0.63 0.252 20.8%
0.63 0.4095
0.63 0.504
23.8% 32.7%
比较第1、2次数据，同样的斜面，提升物体越重效率越高 比较2、3、4，提升物重相同时，斜面越陡效率越高 Ｗ额＝Ｗ总—Ｗ有用 第三次实验中，额外功多大？ ＝0.41Ｊ—０.１Ｊ=0.31Ｊ 有什么意义呢 第三次实验中，物块受到的 摩擦力是多大