功、功率機(jī)械效率

1、功、功率機(jī)械效率,三片區(qū)物理組全體成員歡迎各位光臨,一、機(jī)械效率,1、有用功：無論采取那種方法都必須做的功。即：為達(dá)到目的所必須做的功,1）舉高重物時(shí),W有=G物h,W有=f摩擦S,2）在粗糙水平面上移動物體時(shí),2、額外功：并非人們需要但又不得不做的功,1）克服機(jī)械自重做功,W額外=G動滑輪h,使用動滑輪或滑輪組時(shí),2）克服機(jī)械間的摩擦做功,使用斜面時(shí),W額外=f摩擦L,3、總功：有用功和額外功的和，叫總功,W總=W有用+ W額外,公式（1）,公式（2）,W總=F動力S動力,作用在機(jī)械上的動力,動力作用點(diǎn)移動的距離,5、機(jī)械效率 公式,2）提高機(jī)械效率,a）提高機(jī)械效率,更充分的發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的

2、作用,有重要的經(jīng)濟(jì)意義,b）提高機(jī)械效率的辦法是改進(jìn)結(jié)構(gòu),使它更合理、更輕巧，在使用中按照技術(shù)規(guī)程經(jīng)常保養(yǎng)，定時(shí)潤滑，以減小摩擦,1）、豎直上拉的滑輪組的機(jī)械效率與物體的 重力有關(guān)，這是因?yàn)槲镏卦酱?，同一滑輪組，滑輪組的機(jī)械效率變大；與動滑輪的重力有關(guān)這是因?yàn)閯踊喸街卮笙喈?dāng)于 增加了 物重相同時(shí)所以滑輪組的機(jī)械效率變小；與繩子的段數(shù)無關(guān)即繩子的繞法無關(guān)，額外功主要是由 產(chǎn)生的，F(xiàn)= ,機(jī)械效率= = = ，（用G物 、G動和繩子的段數(shù)n等表示，不計(jì)繩子重力和滑輪組的摩擦力） 2）水平方向拉動物體的滑輪組的額外功主要是滑輪與繩子的摩擦力，而有用功主要是物體與地面之間的 力產(chǎn)生的，機(jī)械效率=

3、，F(xiàn)=fn。（n是繩子的段數(shù)）；斜面的機(jī)械效率= （3）功率= （定義式）= （推導(dǎo)式,相當(dāng)有用功變大了,相當(dāng)額外功變大了,GG動)/ n,W有/W總,G物/nF,G物/（G物+G動,f / nF,G物h / FS,W/ t,FV,二、基礎(chǔ)訓(xùn)練： 1、小明用兩個(gè)相同的滑輪組成不同的滑輪組（如圖1所示），分別將同一物體勻速提高到相同高度，滑輪組的機(jī)械效率分別為1、2。下列關(guān)系正確的是（忽略繩重及摩擦）（ ） AF1 F2，1 =2 BF1 F2，1 2 CF1 2 2、甲升降機(jī)比乙升降機(jī)的機(jī)械效率高，它們分別把質(zhì) 量相同的物體勻速升高相同的高度，兩者相比，甲升降 機(jī)（ ）A做的總功較少 B做的總

4、功較多 C提 升重物做的有用功較少 D提升重物做的有用功較多,A,A,3如圖3所示，是某樓內(nèi)電梯的結(jié)構(gòu)示意圖。鋼鏈的一端固定在A點(diǎn)，然后繞過電梯廂下的滑輪，另一端連接在電動控制裝置上若用拉力F將電梯（電梯和滑輪組重力為1.4104N）和10位乘客從一樓勻速提升到30m高的樓上，其中每個(gè)乘客的重力是600N,則拉力F的大小是 N，拉力F所做的功是 J（不計(jì) 摩擦和鋼鏈的重）有用功= J，機(jī)械效 率= ；如果在15樓又上來4個(gè)人那么它 的機(jī)械效率會 （增大、減少、不變,104,6105,1.8105,30,增大,4、如圖，繩及滑輪重不計(jì)，繩與滑輪的摩擦不 計(jì).若已知用 F=30N 的拉力可使物體沿

5、水平地 面以20cm/s運(yùn)動了10cm，那么自由端拉距離 是 cm,自由端拉的速度= m/s可求物體 受的摩 擦力為 N,墻受到的拉力為 N， （忽略滑輪與繩子的摩擦力）；如果機(jī)械效率 為90%那么拉力F= N,拉力的做功的功率又是 w,20,0.4,60,90,33.3,13.33,5、某同學(xué)想通過實(shí)驗(yàn)來探究“影響滑輪組的機(jī) 械效率的因素”。他做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)，并測 算了各次實(shí)驗(yàn)裝置的機(jī)械效率。關(guān)于他的實(shí)驗(yàn)過程，下列說法中不正確的是( )A由、 可知： 滑輪組的機(jī)械效率與繩子的繞法無關(guān) B由、可知：同一滑輪組提起物重越大，機(jī)效率越低 C根據(jù)該同學(xué)的探究結(jié)論可知，通過適當(dāng)增大物 重可以提高滑

6、輪組的機(jī)械效率 D為使實(shí)驗(yàn)的結(jié)論更 具可靠性，應(yīng)換用不同的裝置進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)歸納得出 普遍規(guī)律,B,6、小明同學(xué)用如圖所示的裝置測定斜面的機(jī)械效率，實(shí)驗(yàn)記錄結(jié)果如下表：（1）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，第三次（最陡）實(shí)驗(yàn)的有用功是_J，總功是_J，機(jī)械效率是_。（2）分析數(shù)據(jù)可知，在光滑程度相同時(shí)，斜面越陡，機(jī)械效率_（選填“越高”、“越低”或“不變”）；為了減少實(shí)驗(yàn)誤差應(yīng)該 拉動物體；在物理上還可以通過在保持斜面的傾斜程度不變的條件下使 來提高斜面的機(jī)械效率。 （3）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)還可知道，斜面越陡越_（選填“省力”或“費(fèi)力”）；（4）第一次實(shí)驗(yàn)中，若拉動的速度是0.6m/s，則拉力的功率是_W,1.5,2

7、.4,62.5,越高,多次勻速直線,表面變光滑,費(fèi)力,0.9,俯臥撐：下表是你的一次做俯臥撐的成績，請根據(jù)表格中提供的有關(guān)信息進(jìn)行下列有關(guān)計(jì)算： (1)如果人在做俯臥撐時(shí)身體可以看成 杠桿,動力臂= cm阻力臂= cm (2)在圖中，某同學(xué)的重量是500N，A點(diǎn)為此時(shí)的重心，請你根據(jù)圖中數(shù)據(jù)求出支持力F的大小？支持力做的功率是多少,三、能力提高、知識拓展 7、第41屆世界博覽會在場館和樓房建設(shè)工地上，“塔吊”是常見的一種起重設(shè)備，如圖19所示是“塔吊”的示意圖.假設(shè)某塔吊配置的電動機(jī)銘牌上標(biāo)有：額定電壓380V， 額定功率38kW，線圈電阻0.4在一次吊起重物時(shí)，電動機(jī)正常工作20s把重物吊起

8、20m求：（1）該電動機(jī)在這次吊起重物的過程中消耗的電能（2）電動機(jī)工作過程中，圈產(chǎn)生的熱量（3）在該起重設(shè)備中，如果這次吊起重物的機(jī)械效率為80%，則被吊重物的質(zhì)量為多少？如果吊臂的左右臂長短之比=1:4，塔吊自身重力為2噸（不包括配重），塔吊與地面接觸面積為0.5m2，則地面受到的壓強(qiáng)最大不會超過多少Pa？（不計(jì)大氣壓強(qiáng)假想，兩端繩子不受拉力，塔吊的重心在支點(diǎn)上，g=10N/kg,1）W=Pt=3.810420=7.6105J Q=I2Rt= =8104J,所能夠拉起m=3040kg 根據(jù)杠桿的平衡 mg4=m配g1 m配=12160kg F=G塔吊+G配+G物=172000（N） P=FS= =344000（Pa,8、如圖所示，質(zhì)量為70kg的工人站在水平地面上，用帶有貨箱的滑輪組把貨物運(yùn)到高處。第一次運(yùn)送貨物時(shí)，放入貨箱的貨物質(zhì)量為160kg，人用力F1勻速拉繩，貨箱以0.1m/s的速度勻速上升，地