专题《滑轮组机械效率计算及测量》ppt课件教材.ppt

滑轮组机械效率的计算 滑轮组机械效率的测量,中考物理专题训练,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_ 、 _ 、 _ .,300J,90,270N 1m,100N,270J,寻找切入点,2、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_ （不计滑轮重力）,fL,2FL,f L,F,熟悉解题思路,由于忽略摩擦及绳重,变大,所以当提升的物体重力变大时，,90 N 5m,若用此滑轮组提升大于90 N的重物（包括桶），其机械效率将_（填“变大”或“变小”）理由_ _,滑轮组机械效率变大,90,3、如图所示，工人利用动滑轮将重为90 N的重物（包括桶）沿竖直方向匀速向上提升了5m。若该动滑轮重10 N，忽略绳重与摩擦，则该滑轮装置的机械效率是_,小试牛刀,4、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,W有用,W总,滑轮组对物体所做的功,（从滑轮组直接对物体施加的力处入手）,动力(人)对滑轮组所做的功,（从动力一般为人手处入手）,比一比,（2）若动滑轮的重为12N（不计绳重及摩擦），计算滑轮组的机械效率.,5、如图所示，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1280 J ,求:（1）拉力F的大小及拉力的功率；,8m,1280 J,等时性 40s,额外功 12N 8m,（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。,2009河北,6、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,这是2008年北京残奥会开幕式最后一棒火炬手侯斌，靠自己双手的力量，攀爬到火炬台底部并最终点燃圣火的图片，该点火仪式充分体现了残疾人自强自立、拼搏向上的勇气和精神.已知他和轮椅总重力为800N，攀爬高度39m.,7、小明同学看到火炬手攀爬很费劲，想到物理课上学过利用滑轮组可以省力.小明同学如果站在地面上,用如下图所示的哪个滑轮组拉起火炬手侯斌最合适,理由是什么?如果该滑轮组机械效率为80求小明同学的拉力至少要多大？,解：D滑轮组.,理由是拉力方向向下且更省力,800N 39m,所以FG/4 800N /（40.8）250N,因为W有用/W总Gh/FsGh/FnhG/nF,答：小明同学的拉力至少为250N.,1 、建筑工地上经常用到起重机。下图是一台起重机吊臂上的滑轮组，它在20s内将质量为2.It的物体匀速提高了5m，此时拉力F的功率为7.5kw。则拉力F的大小和滑轮组的机械效率分别为（取g=10N/s）（ ） A104N 70 B1.5x104N 70 C7X103N 100 D1.05x104N 50,A,2.It 5m,7.5kw,课后练习,2、一物体质量为18kg，其所受重力为 N如图所示，小明用定滑轮将该物体在4s内匀速提高2m所用拉力为200N此过程中，小明做的有用功是 J，定滑轮的机械效率是 ，(取g10N/kg),180,360,90,3、如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为600kg,所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75.若人以0.5m/s的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库. 求过程中:（1）人做的有用功为多大？ （2）人的拉力为多大？ （3）人拉力的功率为多大（ g取 10N/kg）,解：W有用fs物 代入数据得：W有用1.5104 J = = 代入数据得： F=400N P= 或PFv 代入数据得：P=200W,4、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=n1 F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1 G物1=3 40N90N=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：,5、图甲是建筑工地上常见的塔式起重机示意图。这种起重机主要用于房屋建筑施工中物料的竖直或水平输送。（1）某塔式起重机是通过电动机带动如图乙所示滑轮组竖直起吊物料的。已知起吊重为3104N的物料时，电动机的输出功率为60kW，物料匀速上升的速度为1.5m/s。试求：电动机作用在滑轮组上的水平拉力F；这次起吊时滑轮组的机械效率。, F =,= 2104 N,或 =,= 75%, =,解：,课题:测定滑轮组的机械效率,易错点: 如何测出W总和W有用 及与哪些因素有关,一、基础知识:,1、实验目的： 测滑轮组的机械效率。 比较滑轮组在不同使用情况下的 机械效率。,2、原理：,3、器材：刻度尺、 弹簧秤、钩码、 滑轮组两组、铁架台、长约2m的细绳。,刻度尺、弹簧秤,4、其中测量工具有：,5、测量要求： 、在测量过程中，弹簧 测力计应 拉动,、刻度尺要 放置，准确量出钩码和弹簧测力计上升的高度。,竖直向上、匀速,竖直,6、所测物理量： 、钩码重G 、绳的拉力F 、钩码上升的高度h 、绳端上升的距离s,7、所求物理量：、有用功W有用、总功W总、机械效率,8、实验结论：同一滑轮组，G越重越高 不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮越重的滑轮组，其机械效率越低,9、影响滑轮组机械效率的 因素： 、提升物体的重力 、动滑轮自重 、摩擦阻力,10、提高滑轮机械效率的途径：、增大提升物体的重力（使滑轮组在满载情况下工作）、减小动滑轮自重，减小摩擦（加润滑剂）,即:增大有用功在总功的比例,即:减小额外功在总功的比例。,1.用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的两个滑轮组，则：（ ）,A、甲滑轮组省力，机械效率较高B、乙滑轮组省力，机械效率较高C、两滑轮组省力程度不同， 机械效率相同D、两个滑轮组省力程度不同，机械效率也不同,二、知识巩固:,甲,乙,C,2.如图所示的两个滑轮组，每个轮的质量都相等。用它们提升等重的物体时，作用在两个滑轮组上的动力分别为F1和F2，两个滑轮组的机械效率分别为1和2。若不计摩擦，则下列判断中正确的是（ ） A.一定是F1F2 B.一定是F1=F2C.一定是12 D.一定是12,D,3.用如图4所示的滑轮组提升重物，物重为G = 85牛，动滑轮重20牛（绳重，摩擦不计）1使重物匀速上升2米，拉力F= 牛，额外功W额外为焦，滑轮组的机械效率为 ；2若用此滑轮组匀速提升大于85牛的重物时，滑轮组的机械效率将 。（填“变大”、“变小”或“不变”）,35,40,81%,变大,4，某同学做“测滑轮组机械效率”的实验中（1）所用的器材除了钩码、铁架台、滑轮组、细线外，还需要 和 。（2）实验原理是 。（3）向上拉弹簧测力计时，应使钩码做 运动。（4）实验测量的数据如下表所示：,刻度尺,弹簧测力计,匀速直线,（5）滑轮组的总功W总= J，有用功W有= J，滑轮组的机械效率= 。,0.2,0.15,75%,5、在“测定滑轮组的机械效率”的实验中，所用的装置如图所示。某同学正确测得重物上升的高度为0.2米，物重1.2牛，其它被测和计算的数据如表所示，则表中肯定有错的数据是 和 。,0.4米,0.2焦,6.下表是某同学测定滑轮组机械效率的实验记录，实验装置如图，表中前四项是原始记录，有一项最容易出错，请你判断有无错误,并将纠正后的数据和随后应改正的计算结果填在表格中:,0.15,0.018,83.3,7.某同学做测定滑轮组机械效率的实验中,测得数据如下表所示:,(1)该滑轮组至少由 个滑轮组成,表中 1= ,S2= , 2= .,(2)从实验数据和计算结果可以看出,同一滑轮组所挂的钩码越重,其机械效率就越 .,4,80%,0.6m,85.7%,高,8.如图所示,每个钩码重0.98N,几个同学在实验中所测的拉力数值如下,弹簧测力计示数肯定读错的是( ),A.0.6N B.0.7N C.0.8N D.0.9N,A,9.在测定滑轮组的机械效率的实验装置如图所示,每个滑轮组下面挂有两个钩码,每个钩码重为G,且每单个滑轮的重相等均为G0(GG0).请用”大于”、“等于”或“小于”填在下面的空格处。,(1)在图(a)中,当拉着弹簧秤匀速竖直上升时,弹簧秤的读数将 2G/3,弹簧秤移动的距离将 钩码移动距离的3倍,滑轮组的机械效率 1.,大于,等于,小于,(2)若测图(b)中滑轮组的机械效率,则弹簧秤的读数将 图(a)中弹簧秤的读数;图(a)中滑轮组的机械效率将 图(b)中滑轮组的机械效率.,小于,大于,10.在”测定滑轮组的机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行两次实验,得到下表数据:,(1)所用滑轮组中动滑轮、定滑轮的个数至少分别为 。（2）第一次、第二次实验的机械效率大小分别为 。（3）两次实验机械效率不同的原因是 。,一定一动各一个,65.3% 72.6%,提升的钩码重不同,11，同学们在探究”影响滑轮组机械效率高低的因素”时,提出了下列假设:滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关滑轮组机械效率高低可能与被提物重有关滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关滑轮组机械效率高低可能与承重绳子段数有关 然后一位同学设计了如图所示的两个滑轮组,进行对比实验来验证提出的假设,则该实验验证的假设是( ),A. B. C. D. ,B,12.在探究滑轮组机械效率与物重关系的实验中,用同一滑轮组装置做了三次实验,测量的有关数据如下表所示.,(1)根据表中的数据,计算出第一次实验中的机械效率.(g=10N/kg) .,55.6%,(2)如图是某公司的一幅广告宣传画:一个巨大的滑轮提起一个小皮箱,宣传文字写着”事无大小,必尽全力”.请你分析上述实验数据,得出机械效率与物重的定性关系,并利用这个关系对这幅宣传画发表自己的评述.,关系:用同一滑轮组提升物体时,物重越大,效率越高.,评述:宣传画中滑轮组提升物体,物重很小,机械效率很低.,再见,