滑轮斜面机械效率讲义

课题 滑轮斜面机械效率教学目标 1、了解定滑轮、动滑轮的工作原理，知道定滑轮、动滑轮的实质是一个杠杆，2、了解滑轮组及其工作原理3、理解机械效率，知道有用功、无用功和总功的区别，学习测量简单机械的机械效率重点、难点 1.定滑轮、动滑轮、滑轮组的工作原理2理解机械效率，知道有用功、无用功和总功的区别，学习测量简单机械的机械效率考点及考试要求教学内容知识点一：功1知识梳理1．滑轮：周边有槽，可以绕着中心轴转动的轮子。

2．定滑轮：（1）本质是一个等臂杠杆，在不计摩擦时 F1=F2，计摩擦时F1≠F2（动力F1还要克服摩擦力）（2）定滑轮可以改变力的作用方向，但不省力。

（3）定滑轮两侧的绳子所受拉力永远一样大。

（4）对于任何滑轮，在不计摩擦时候，拉同一物体，不同角度拉力一样大。

3．动滑轮：（1）本质是一个动力臂＝阻力臂×2的省力杠杆。

（2）能省一半力，但不能改变力的作用方向。

（3）常用等式 (不计摩擦时)2F=G 物+G 动S=2h4．滑轮组：（1）使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向。

（2）使用滑轮组虽然省力，但是费距离。

（3）使用滑轮组提重物时，若忽略滑轮和轴之间的摩擦以及绳重，则重物和动滑轮由几段绳子承担，提起重物的力就等于总重量的几分之一。

（4）常用等式 （不计摩擦时）F=nG G )(轮物 S=nh 组装滑轮组方法：首先根据公式n=(G 物+G 动) / F 求出绳子的股数。

然后根据“奇动偶定”的原则。

结合题目的具体要求组装滑轮5．斜面（1）斜面也是简单机械的一种，日常所见的盘山公路、螺丝截面、车厢上货的斜板、斧头的刃面等都是斜面。

（2）斜面与平面的倾角越小，斜面较长，则省力，但费距离。

1、利用斜面来提升重物，若不计摩擦，则： W 有＝FL ＝Gh2、利用斜面来提升重物，若考虑摩擦，则： W 有＝G 物h W 额＝fL W 总＝FLF 表示拉力，f 表示摩擦力，L 表示斜面的长，G 表示物体的重力，h 表示斜面的高。

【典型例题】1、利用定滑轮提起重物，沿着如图所示方向的F 1、F2、F 3来施力拉绳子时拉力大小的关系是F 1______ F 2______ F 3(以上两空选填“＝”或“≠”)，这是因为F 1、F 2、F 3的力臂________(选填“相等”或“不等”)2、如图所示，重为100牛的物体A 在水平拉力F 的作用下，沿水平面作匀速直线运动，弹簧秤的示数为5牛.不计滑轮、绳子、弹簧秤的重力，忽略绳子与滑轮间的摩擦。

则物体A 受到水平面的摩擦力为________牛;3、如图所示，已知物重为G ，则各图中的拉力F 各为多少？（滑轮重及摩擦不计）4、如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为220N 的泥桶，动滑轮重为20N ，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重. 若工人在5s 内将绳子匀速向上拉6m ，则泥桶上升_____m ，手拉绳子的力为____N 。

5、图中要求F 甲＝G/3，F 乙＝G/4，请画出滑轮组的绕线（不计动滑轮重）。

6、如图6所示，滑轮重力和摩擦均不计，物体重均为100 N ，与水平面间的摩擦力都是30 N ，作用于各绳端的拉力分别为F 1、F 2、F 3.，要使物体做匀速直线运动，则下列说法中正确的是（ ）A. F 1=100N 、F 2=50N 、F 3=200NB. F 1=30N 、F 2=60N 、F 3=15NC. F 1=100N 、F 2=50N 、F 3=50ND. F 1=30N 、F 2=15N 、F 3=60N7、如图，物体A 重120N ，在重力为G B 的物体B 的作用下在水平桌面上做匀速直线运动，A 与桌面之间的摩擦力为f 。

如果在A 上加一个水平向左大小为180N 的拉力F ，物体B 匀速上升，则下列选项正确的是（ ）（不计摩擦、绳重及滑轮重）A ．GB =30N B ．G B =90NC ．f =180ND ． f =90N 8、人们利用斜面搬运重物是为了（ ）A 、费力B 、省力C 、少移动距离D 、省功9、木工师傅用斧头作为工具，是利用（ C ）能省力的原理。

A 、滑轮 B 、轮轴 C 、斜面6、两颗长短、粗细一样的螺丝钉，一颗螺纹密些，一颗螺 纹疏些，用同样的螺丝刀旋动他们的时候（ A ）。

A 、螺纹密的要省力些 B 、螺纹疏的要省力些 C 、一样7、利用斜面将货物装上汽车时，下列说法正确的是。

（C ） A 、斜面越长越省力 B 、斜面越短越省力C 、在货物重量和汽车高度一定时斜面越长越省力3、知识概括、方法总结与易错点分析A B1.定滑轮只改变力的方向，不改变力的大小。

相当于等臂杠杆；2.动滑轮不能改变力的方向，可以改变力的大小，力作用在绳子上时，相当于一个动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆，力作用在滑轮上时，相当于一个阻力臂是动力臂2倍的费力杠杆。

3.滑轮组既可以改变力的方向，也可以省力，省力倍数与绳子的股数有关。

滑轮组绳子的股数是指连接在动滑轮上的绳子的条数。

考点二：有用功、额外功和总功，机械效率【典型例题】1知识梳理1、有用功：定义：利用机械时，需要做的这部分功，叫有用功，常用W 有表示。

公式：提升重物时，W 有=Gh 。

沿斜面向上推物体， W 有=FS W 有 =W 总－W 额=ηW 总2、额外功：定义：使用机械时，不需要但又不得不做的那部分功叫额外功，常用W 额外表示。

公式：W 额= W 总－W 有用= W 总（1－η）=G 动h=fL （忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）3、总功： 定义：有用功加额外功或动力所做的功公式：W 总=W 有用＋W 额=FS= W 有用／η4、机械效率：① 定义：有用功跟总功的比值。

② 公式：（1）、斜面：η=Gh/FL（2）、定滑轮：η=Gh/FS=G/F（3）、动滑轮：动滑轮：η=Gh/FS=Gh/F.2h=G/2F （4）、滑轮组：a 、竖直方向：F=1/n （G+G 动） ； η=G/（G+G 动） b 、水平方向：η=W 有/W 总= fh/FS= fh/F.n.h=f/nF③ 有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 。

通常用 百分数 表示。

某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60% 。

④提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦，同一机械提升的物重越重，机械效率越高。

【典型例题】η Gh FS = Gh Fnh = G nF = η Gh FS = Gh F2h = G2F = η W 有用 W 总 =1、如图7所示，每个滑轮均重12N ，用滑轮组拉着重600N 的物体A 沿水平方向匀速移动，在40s 内物体移动了8m ，拉力F 做的功为1280J ．（不计绳重及机械内部摩擦），下列说法正确的是（ ）A ．拉力F 的大小60NB ．滑轮组对物体A 所做的有用功为1184JC ．拉力F 的功率32W D. 滑轮组的机械效率为72.5%2、如图所示，分别用甲、乙两个滑轮组提起重力G 1=G 2的重物至相同的高度h ，若所用拉力F 1=F 2，已知甲的机械效率50％，则（不计绳重及摩擦）A ．乙的机械效率75％B ．乙的机械效率80％C ．拉力F 1做的功与拉力F 2做的功之比3:2D ．甲、乙两个滑轮组中的动滑轮重力之比3:13、如图2所示，不计绳重与摩擦，且动滑轮重G 动小于物重G ，用它们分别将物重相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，所用的拉力分别为F 甲、F 乙，它们的机械效率分别为η甲、η乙．则下列关系正确的是A ．F 甲＜F 乙B ．F 甲＞F 乙C ．η甲＜η乙D ．η甲 =η乙4、用如图6所示的装置分别将质量为m A 和m B 的A 、B 两物体拉离地面。

先将A 物体拉离地面时，绳端的拉力为F 1，再将B 物体拉离地面时，绳端的拉力为F 2。

已知两次的拉力比F 1：F 2＝2：3，则将物体A 、B 拉离地面，装置的机械效率η1：η2＝_______。

（不计绳重和摩擦）5、图8所示，置于水平桌面上的物体A 重980N ，物体B 重588N ，当物体B 匀速下降了80cm 的过程中，拉动物体A 在水平桌面上匀速移动了一段距离；当用一水平向左的力F 拉动物体A 在5s 内匀速移动1m ，若不计动滑轮重、绳重以及滑轮轮轴间摩擦，则（ ）A ．拉力F 为294N ，拉力F 的功率为58.8WB ．拉力F 为588N ，拉力F 的功率为117.6WC ．物体A 受到的滑动摩擦力为294ND ．绳子拉力对物体B 所做的功为294J6、用如图29所示的滑轮提升重4.5×103N 的货物A ，使A 在2s 内匀速升高2m 。

如果拉力F 的功率P ＝5kW ，忽略绳重和轴摩擦。

求：拉力F 在2s 内做的功和滑轮的机械效率η。

若用此滑轮匀速提升物体B 时的机械效率η '＝80%，求物体B 受到的重力G B 。

错误!未找到引用源。

7、在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行两次实验，实验数据如下表：⑴ 此实验所用滑轮的个数至少是____个，其中动滑轮有_____个。

⑵ 第一次实验测得滑轮组的机械效率为________，第二次实验时滑轮组的机械效率______第一次的机械效率（选填“大于”、“小于”或“等于”）次数钩码重/N 钩码上升高度/cm 弹簧测力计示数/N 弹簧测力计移动距离/cm 12 10 0.8 40 2 5 5 1.520 根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？甲 乙 F 1 G F 2 G F 甲G F 乙 甲 图2 G 乙图8。