2机械效率

4、如图，滑轮组最省力时 的机械效率为75%，将 900N的重物提高3m, 1）以画出线绕法 2）所做的总功为多少焦？ 3）拉力F等于多少N？
G
F
G
1、使用下面的两个滑轮组，提升相同的重物，提 升相同的高度，哪个机械效率大？
F 动滑轮个数较少， 自重轻，绳子股数 少，摩擦也小，额 外功较少 F 动滑轮个数较 多，绳子股数 多，额外功较 多
2．因为有用功总小于总功，故机械效率总小于1（√ ） 3．做相同的有用功，额外功越少，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．用不同的滑轮组，做的有用功相同时，机械效率一定 相同( × ) 6. 机械效率高的机械省功( × )
例2. 某同学做滑轮组机械效率的实验中，用图4所 示的甲、乙两滑轮组提升同一重物，若物重为 100N，每个动滑轮重20N，（摩擦不计），求： ①通过计算比较甲、乙滑轮组的机械效率。 ②若甲挂的重物为140N，它的 机械效率为多少？
2、如图，地面上一物体重100牛顿，当物体
做匀速直线运动时，物体与地面的摩擦力是 60牛顿，则拉力F = 20 牛顿。
3、交流与评估是科学探究的一个重要 环节，德圣中学的同学，利用如图所示的 实验装置完成了“测滑轮组机械效率”的 实验以后，进行了小组交流，下表是各小 组的实验数据记录：
实验组
钩码重G （N）
使用滑轮组拉动G，必须施加动力F
W总 F S F nL FnL
额外功＝总功－有用功＝FnL-fL
3、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： S=2h=2x9m=18m W有 G h 200N 9m 1800 J
G 将相同重物提升相同 高度，做有用功相同
G
故左边的机械效率大
2、使用下面的滑轮组，用拉力F匀速拉动重为G 的物体水平移动的距离为L，有用功是多少？总 功是多少？额外功是多少？ F
本题使用滑轮组的目的 是拉动物体水平移动L， 所以机械克服物体与地 面的摩擦力做功是有用 功。 f
L
W有用 f L
N，桶中水重 80 N．若此人的目的是为了提水，则机械效率为
20% ． _______ 80% ，若此人的目的是为了捞桶，则机械效率为________
1.00 1.90 2.65
75.0 78.9 84.9
4 5 6
1.5 3.0 4.5
0.70 1.30 1.80
71.4 76.9 83.3
结论:1、用同一滑轮组，被提升的重物越重，机械效率越大。
2、提起相同的重物，绳子股数少的效率高
例1、判断：下面说法中是否正确 1. 做功多的机械，机械效率高（ × ）
W总 F s 120N 18m 2160J
1800J 83.3% W总 2160J
W有
为得出滑轮组的机械效率，需要求出有用功 和总功，为此需要测出哪些物理量？每个量怎样 测量？
重力G、拉力F、绳子移动距离S、重物上升高度h
实验器材：
刻度尺、钩码、弹簧秤、滑轮组两个、铁架 台、长约2m的细绳。
W有用 G物h G物 解析：机械效率 η＝ ＝ ＝ ＝ W总 G物h＋G动h G物＋G动
1 ， G动 1＋ G物
可知机械效率只与 G 物、G 动有关，且 G 物越大，机械效率越高； G 动越大，机械效率越低．故只有 A 选项正确．
答案：A
1．从深为 5 m 的井中直接将一桶水提出井口，已知桶重 20
F
某人用如图所示的滑轮组提升2000牛 的重物，使用的拉力是800牛，绳子自 由端被拉下4米。
（1）这个人做的总功是多少焦？额外功是多少焦？
（4）这个滑轮组的机械效率是多少？
G
用如图所示滑轮组拉着一重为100牛的物体沿 水平面做匀速运动，所用拉力F的大小为40牛． （1）不计轮和绳的重力以及摩擦，求：物体所 受的摩擦力． （2）若滑轮组的机械效率为80%，求：物体所受 的摩擦力．
W总=W有+W额
检测练习
1、用水桶打水，对什么做的功是有用功， 对什么做的是额外功。如果打完水，水 桶掉进井里，将水桶从井中拉上来，对 什么做的是有用功，对什么做的是额外 功。
2、用滑轮组将物体拉上来，对什么做 的是有用功，对什么做的是额外功
F
G
有用功实质：是不用机械而 直接用手做的功， 总功实质：是使用机械时拉 力所做的功。 W有=Gh W总=Fs
如图所示，为使重为1500N的物体匀速移动 到长100m斜面的顶端，若斜面的高为10m.需用 180N的推力，则这个斜面的机械效率是多少？
如图所示，某人用一个滑轮组 站在地面上把500N的货物经5s提高 了2m，所用的力是300N。求 （1）这个人做功是多少？ （2）这个滑轮组的机械 效率是多少？
G
F
例题：起重机把质量为0.6t的重物 匀速提升了3m，而它的电动机所 做的功是3.6×104J,起重机的机械 效率是多少？
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60%，另外的40％是额外功．
专题二:滑轮组的机械效率
F
G
1
2
3
对沙子做功 600J
对沙子做功 600J
对沙子做功 600J
1 对桶做功
2520J
克服重力做功
3120J
2 对桶做功
对滑轮做功
780J 180J
3 对桶做功
对滑轮做功
690J 90J
4.机械效率 1）定义： 有用功与总功的比值叫机械效率.
2）表达式:
W有 W总
3）有没有机械效率为100%的机械？为什么？ 没有！因为有用功总是小于总功，所以机械效 率总小于1 。机械效率通常用百分数表示。 机械效率用百分数表示，没有单位
一些机械的效率：
40％—50 ％ 起重机的机械效率是____________ 50 ％ —70 ％ 滑轮组的机械效率是____________ 60 ％ —80 ％ 抽水机的效率是____________
如何提高机械效率： 改进结构，使它更合理、更轻巧 （1）_________________________________
结论: ①任何一个机械的机械效率都不是固定的。 ②使用相同的滑轮组做功时，其额外功是相同 的，提升不同的物体时，物体越重，做的有用 功越多，则机械效率越高。 ③使用不同的滑轮组做功时，提升相同的物体 ，其有用功相等，动滑轮个数越多，则额外功 越多，总功越大，则机械效率越低。
探究: 斜面的机械效率 1.把物体拉上斜面时, 额外功是什么? (克服物体与斜面 之间的摩擦力而做 功) 2.探究一下光滑程度一样的斜面,当它的倾斜程度不同 时斜面的机械效率是否相同. W总= F S 请思考: （1）怎样计算总功 ? （2）怎样计算有用功? W =Gh
在测定滑轮组机械效率的实验中：
η =W有／W总 ⑴根据的原理是_____________ 。 弹簧测力计 。 ⑵实验中需要的测量工具__________
⑶需要直接测量的物理量有：绳端的拉 物体重G 力F、___________
竖直向上 ， ⑷实验时拉力的方向应尽量________ 匀速移动 且应在钩码__________ 的过程中读取拉 力的大小。
动滑轮G′ （N）
拉力F （N）
滑轮组的机械效 率η
1 2 3 4 5 6
0.5 0.5 1 1 2 2
0.4 0.4 0.6 0.8 0.6 0.8
0.35 0.38 0.62 0.71 0.98 1.06
47.6％ 43.9％ 53.8％ 46.9％ 68.0％ 62.9％
1）实验中影响滑轮组效率的主要因素是什么？物重、动滑轮重 2）1、2两个小组的动滑轮重相同，提起的钩码重也相同，测出的 滑轮机械效率却不同，原因不可能是( D ) A 滑轮与轴的摩擦力大小不同 B 测拉力时没有使测力计匀速上 升 C 测拉力时拉力的方向没有竖直向上 D 钩码被提升的高度不同 3）请你就如何提高滑轮组的机械效率提出自己的建议(要求写两 点):①_______________________ ②_________________
在使用中按照技术规程经常保养，定时润 （2）_________________________________
____________________________________________________________
滑，使机械处于良好的运转状态
以滑轮组为例，说说如何提高机械械效率 （1）减小滑轮的自重，加润滑油， （2）增加所提物体的重力.
F
滑轮组和斜面的机械效率
计算公式 影响因素
滑
W有用 η＝ ＝ W有用＋W额 G物h G物 ＝ G物＋G动h G物＋G动 (不计绳重及摩擦)
①当物重 G物保持不变时，动滑轮的个数越多， 机械效率越低
轮
组
②当动滑轮的个数保持不变时，物体越重时，机
械效率越高 ③机械效率与绳子的股数无关
斜 面
①减小物体在斜面上受到的摩擦，可以提高斜面
W有 Gh η＝ ＝ W总 fs＋Gh
的机械效率
②增大斜面倾斜程度，可以提高斜面的机械效率
如图所示，用动滑轮把一个物体匀速拉起，不计摩擦，
则下列说法中正确的是
A．拉起的物体质量越大，机械效率越高
B．动滑轮的质量越大，机械效率越高 C．拉起物体的速度越大，机械效率越高
D．物体被拉起的越高，机械效率越高
猜想：
1）与轮和绳的摩擦力有关 2）与每次提升的物重有关 3）与滑轮组的构成有关
实验过程：
•测力计要 竖直 向上 以较小的速度 匀速 拉动。