初中物理课件：机械效率

机械效率,一、有用功、额外功、总功是什么？有用功：无论是否使用简单机械，必须要做的功。额外功：使用简单机械时，并非我们需要却又不得不做的功。总功：有用功和额外功之和。二、机械效率定义：物理学中，将有用功与总功的比值叫作机械效率.机械效率通常用百分数表示。表达式：,基本知识点,思考：有没有机械效率为100%的机械？为什么？提高机械效率的方法？答：使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总是小于总功，所以机械效率总是小于1。提高机械效率的方法：改进结构，使机械更合理、更轻巧；使机械处于良好状态。例题：小明在用水桶提水时，不小心把水桶掉进井里，现他要把水桶打捞上来，但桶中还有部分水，则他在打捞桶的过程中，对做的功是有用功，对做的功是额外功，对做的功是总功。,判断题：（1）做功多的机械，机械效率高()（2）做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高()（3）越省力的机械，机械效率越高（）（4）做的额外功一定时，总功越少，机械效率越高()（5）机械效率高的机械有用功占总功比值大(),考点1:功、功率、机械效率的关系,考点2:竖直方向滑轮组,类型一：常见滑轮组的机械效率的计算,例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多少？,解：,W有用=F物h=G物h=270N1m=270J,起重机匀速提升重物所用的力F物等于物体所受的重力G物,G物,F物,W总=FS=Fnh=100N31m=300J,S,h,考点2:竖直方向滑轮组,类型二：无s、h的滑轮组的机械效率的计算,例2、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）,600kg,7.5kW,当物体在力F作用下，以速度V匀速运动时，可得：PW/tFV,考点2:竖直方向滑轮组,类型三：不计绳重和摩擦时滑轮组的机械效率的计算,例3、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？,（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=n1F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1G物1=340N90N=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,=150N150N+30N=83.33,解：,例4、用如图所示滑轮组吊起重物，不计绳重和摩擦。（1）当物重为150N时，绳端所用的拉力是60N，此时滑轮组的机械效率；（2）当所吊重物为300N时，10s内重物被匀速提高2m时，绳端拉力做功的功率。,（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。,例5、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）,求:（1）绳子自由端移动的速度和动滑轮的总重。,F,3.6N,0.36W,F,22解：绕法如右图（1）因为,所以拉力,由于,所以绳子自由端移动速度,由于忽略摩擦及绳重，则,所以动滑轮重,（2）减小由于忽略摩擦及绳重,所以当提升的物体重力减小时，滑轮组机械效率减小。,F,考点3：水平方向滑轮组机械效率,例6、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_,fL,2FL,fL,F,例7、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、总功和滑轮组的机械效率分别是多少？,解：,F物,f=100N,起重机匀速拉动重物所用的力F物等于物体所受的摩擦力f,W有用=F物S物=fS物=240N4m=960J,W总=FS绳=FnS物=100N34m=1200J,S绳,S物,100%=80%,这节课你学到了什