八年级物理下册 10-5《机械效率》课件 沪科版

§10.5机械效率将重300N的物体提高2m：（2）用滑轮组，动滑轮30N，滑轮组对重物的功W1（1）直接用手提，求W手（若用杠杆、斜面呢？）（3）提升动滑轮需要的功W2，动力F的功W一、功的种类：1、有用功：对人们有用的功。（1）必须做的功，任何机械都不可减少（2）不使用机械也要做：W有用=W手（3）一般地，水平拉物体：W有用=fs——W有用竖直提物体：W有用=Gh（机械对物体的功、机械克服阻力做功、输出功）2、额外功：对人们无用但不得不做的功。——W额外（1）产生原因：摩擦——W额外=fs（2）实际机械：W额外可以减少，但不能为0理想机械：W额外=0机械自重——W额外=G机h3、总功：有用功和额外功的和。W总=W有用+W额外=W动=Fs（动力做的功、输入功）理想机械：W总=W有用W总W有用理想机械（W总=W有用）（W动）W总W有用实际机械（W总=W有用+W额外）（W动）W额外二、机械效率——η1、物理意义：反映机械性能优劣的物理量2、定义：有用功和总功的比值。3、公式：η＝W总W有用＝W有用+W额外W有用4、机械效率η一般用百分数表示，总小于1，无单位。（理想：η=1）实际：η15、提高机械效率η的方法：（1）改进机械结构（2）经常保养、定时润滑……减少额外功6、讨论：η＝W总W有用＝W有用+W额外W有用＝1+1W有用W额外（1）W有用与W总比值越大，η越大（2）W额外与W有用比值越小，η越大（3）1--η＝W总W额外例1、用一动滑轮将G=80N的物体提高2m，动力F为50N，求W总，W有用，W额外，η例2、如图，动力F为50N，物体运动了2m，物体与地面摩擦力f为100N，求W总，W有用，W额外，η四、杠杆的效率：相似总成立：FL动=GL阻（平衡条件）S/h=L动/L阻1、理想：W有用=GhW总=Fs=2、实际：W总=FsW有用=GhW额外=W总--W有用=Fs--Ghη＝FsGh1、已知杠杆全长1.5m，左端挂有200N的重物，右端施加动力150N，动力作用点向下移动0.6m时，阻力作用点上升0.3m，求杠杆的效率。（杠杆匀速转动）五、斜面的效率：1、理想：W有用=GhW总=FL=2、实际：W总=FLW有用=GhW额外=fL（斜面越陡，机械效率越高）η＝FLGh斜面的摩擦力f不等于拉力F：f＝LW额外＝LFL--GhLW总--W有用＝例、一斜面高1m，长5m，用25N的拉力将重100N的物体匀速拉到顶端，求机械效率和斜面的摩擦力。六、滑轮组的效率：总成立：S=nhVF=nVG1、理想：F=G/nW有用=GhW总=FS=（一）竖直拉：2、实际（一般忽略摩擦，只考虑G动）W总=FS=W有用=GhW额外=G动hF=G+G动/nG+G动n×nh=Gh+G动hη＝W总W有用＝1+1GG动＝Gh+G动hGh＝G+G动G说明：（1）滑轮组的η与绕线方式无关；（2）G动一定时，物体的G越大，η越高；B、同一滑轮组提的重物越重，η越高；A、同一滑轮组（机械）的η不是固定不变的；（3）G一定时，G动越大，η越低；（同一重物，动滑轮越轻，η越高）5、如右图所示，某人用拉力F=300N匀速拉动，使物体在t=30s时间内提高2m，物重960N，求P有，P总，η。6、如右图所示的滑轮组，不计摩擦和绳重，把900N的重物体高了10m，滑轮组效率75%，用这个滑轮组提起1200N的重物，这时滑轮组的效率为多少？总成立：SF=nS物VF=nV物W有用=fS物W总=FSF（二）水平拉：W额外=FSF--fS物11、使用如图所示的滑轮组拉动重物A，已知拉绳子的拉力F=1200N，若此时滑轮组的效率是85%，试计算重物A与水平地面的摩擦力。12、用拉力F=300N，使小车水平匀速运动，绳子自由端移动速度VF=0.6m/s，滑轮组效率η=80%，求：①小车受到阻力fA，②滑轮对小车做功的功率P有。（三）涉及浮力：W总=FS=(G–F浮)h+G动hW有用=（G--F浮）hW额外=G动hF=（G–F浮+G动）/n14、如图所示，滑轮组的机械效率为60%，用它打捞掉在水中的实心铁块，人用400N的力拉绳子的自由端，使重物在30秒内在水中匀速上升2m，若不计水的阻力，求：①人拉住绳子做的总功②人拉绳子的功率③重物的重力（ρ=8.2×103kg/m3，）2.一个工人在地面上想利用2个定滑轮和2个动滑轮组成的滑轮组提起重2000N的货物，已知每个大滑轮重150N，每个小滑轮重50N，①画出滑轮组，②不计摩擦和绳重，让在地面的人在1分钟内将货物提升3m，求工人的有用功和总功率。3.一个动滑轮挂有100N的物体，匀速上升时为F=75N，①当物体上升1m时，动力作用点上升距离。②当物体上升10cm/s时，动力作用点上升速度。③动滑轮效率。④动力总功率，有用功功率。4.一起重机，机械效率η=80%，功率为15kw（总功率）求：①起重机每分钟完成有用功。②起重机每分钟做的额外功。③起重机1分钟内可将10吨的重物举高多少米？7、如图所示，用40N的拉力使物体匀速上升，不计绳重和摩擦，装置的机械效率为75%，求①物重和动滑轮重。②若绳子能承受最大拉力50N，此装置的机械效率最高为多少？8.在某工地上，工人用滑轮组吊起重600N的物体，他站在地面用200N的拉力往下拉绳子，物体上升了3m，滑轮组工作时效率为75%，求①滑轮组提升重物做的有用功和工人做的总功②滑轮组吊起重物的段数n，并画出滑轮组示意图。9.工人用如右图所示的滑轮组提起重2000N的物体。①不计摩擦和动滑轮重，工人提起这个重物至少要用多大的力？②若工人匀速提起这个物体时所用的拉力为800N，滑轮组的效率为多少？③若工人匀速提起这个物体时所用的拉力为800N，用时1分钟将物体提高3m，滑轮组的功率为多少？10.已知拉力F=200N，物体A水平向右匀速VA=3m/s，物体B与地面间摩擦力fB=90N，（不计摩擦和动滑轮重）求：①VB②fA③拉力的功率P总④绳拉B的功率PB⑤如果原来AB相距12m，则2秒后AB相距多少？13.如图工人用240N的拉力拉绳使水中的小船匀速靠近，用10分钟将绳子拉下60m，已知小船重1.8×104N，小船受到水的阻力为船重的0.01倍，求：①工人拉绳时的总功率②装置的机械效率。15.密度ρA=3×103kg/m3，A在水中排开100g水，动滑轮质量m′=40g，需要用多大的力才能使物体A在水中提升2m，设时间t=5秒，求：①滑轮组的效率，②拉力的功率。16.如图所示，金属块静止在水平放置的平底容器内，悬挂金属块的绳子处于自由状态，现通过弹簧秤拉动绳子自由端，使金属匀速上升，此时弹簧秤示数为10N，已知动滑轮中2.2N，不计摩擦和绳重，求：①开始时金属块对容器底的压力，②匀速提升重物时滑轮组的效率，③在如图所示的状态下，向容器内倒入适量的水使金属块浸没在水中，拉动弹簧秤使金属块在水中匀速上升，此时弹簧秤示数为9N，那么金属块的密度为多少？