滑輪組機(jī)械效率知識點(diǎn)精講精練

1、滑輪組機(jī)械效率知識點(diǎn)精講精練有關(guān)滑輪組機(jī)械效率的問題是中考命題的熱點(diǎn)，要求能探究滑輪組的機(jī)械效率，生活中有提高機(jī)械效率的意識。同學(xué)們對這方面的內(nèi)容感性認(rèn)識較少，學(xué)習(xí)難度相對較大。因此在學(xué)習(xí)過程中要深入理解基本知識點(diǎn)，注重對基本公式的歸納總結(jié)，以不變應(yīng)萬變，達(dá)到降低學(xué)習(xí)難度，舉一反三的目的?，F(xiàn)將有關(guān)滑輪組機(jī)械效率的兩個(gè)公式深入分析，希望對同學(xué)們能有所啟發(fā)。一、 已知滑輪組中物重G、物體被提升的高度h、拉力F、繩端移動的距離s，此時(shí)的有用功為物體克服重力向上升高所做的功，總功為拉力做的功。基本公式： h=W有用 /W總=Gh/Fs拓展1：如果通過圖示可知繩子的段數(shù)n，則物體上升的高度h與繩子自由端

2、移動的距離s滿足確定的關(guān)系s=nh，公式可變形為h=W有用 /W總=Gh/Fs=G/Fn例1（2007 山東省）用如圖1的滑輪組把貨物拉上貨倉，物重G為480N，用滑輪組將重物勻速提升2m,所用拉力F為200N，滑輪組的機(jī)械效率為_。精析：解法1： s=nh=3´2m=6m. h=W有用 /W總= Gh/ Fs =480N´2m /200N´6m= 960J/1200J=80%解法2：h=W有用 /W總=Gh/Fs=G/Fn=480N/200N´3=80%實(shí)驗(yàn)分析：由變形公式可知，滑輪組的機(jī)械效率與提升物體的高度無關(guān)。因而在探究實(shí)驗(yàn)中可以省去刻度尺這一測

3、量工具，只需要彈簧測力計(jì)。拓展2：以上公式符合利用滑輪組將物體提升一定高度的情況。當(dāng)利用滑輪組將物體克服摩擦水平拉動一定距離時(shí)，有用功應(yīng)為物體克服摩擦向前移動所做的功，即W有用=fs而不是W有用=Gh。公式：h=W有用 /W總=fs/F S繩例2 (2006 武漢) 小明利用如圖2所示的裝置沿水平方向勻速拉動一個(gè)重2000N的物體A，A受到地面的摩擦力為600N,作用在繩端的拉力為250N,則該裝置的機(jī)械效率為_。精析：W有用=fs S繩=ns=3s W總=F S繩h=W有用 /W總=fs/F S繩=f/nF=600N/3´250N=80%二、如果不考慮摩擦和繩重（利用滑輪組將物體提

4、升一定高度），已知滑輪組中物重G、動滑輪的重G動，有用功為物體克服重力向上升高所做的功，此時(shí)的額外功為提升動滑輪所做的功，總功則為有用功加額外功?；竟剑篽=W有用 /W總= W有用 /（W有用+W額）=Gh/（Gh+G動h）= G/（G+G動）拓展3：由公式可知，影響滑輪組機(jī)械效率的主要因素之一為動滑輪重。當(dāng)提升的物重不變時(shí)，動滑輪越重，額外功在總功中占的比例就越大，機(jī)械效率越低。例3：（2006 山東煙臺）在不計(jì)繩重與摩擦的情況下，利用如圖3所示的甲、乙兩個(gè)裝置，分別用力把同樣的物體勻速提升相同的高度，則A h甲=h乙 B h甲<h乙 C h甲>h乙 D無法判斷 11+ G動

5、/G精析：由公式W有用=Gh可知，有用功相同，但是使用動滑輪比用定滑輪額外功多，額外功在總功中占的比例大，所以使用動滑輪機(jī)械效率低。答案：B 。拓展4：公式變形：h=W有用 /W總= G/（G+G動）=由公式可知，影響滑輪組機(jī)械效率的另一個(gè)主要因素是物重。當(dāng)用同一套滑輪組提升重量不同的物體時(shí)，動滑輪重不變，物體越重，有用功在總功中占的比例越大，機(jī)械效率越高。例4（2006 廣東）用如圖4所示的滑輪組將重為12N的物體勻速提升20cm，所用的拉力為5N,該滑輪組的機(jī)械效率為_。當(dāng)改為提升18N的重物時(shí)，該滑輪組的機(jī)械效率為_。（忽略摩擦阻力）精析：當(dāng)物重改變時(shí)，機(jī)械效率h、繩端的拉力F是改變的。

6、計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮變化前后物理量的對應(yīng)。但是動滑輪的重G動是不改變的。做題時(shí)要充分利用不變量G動進(jìn)行變化前后的銜接。h1=W有用 /W總=Gh/Fs=G/Fn=12N/5N´3=80%根據(jù)公式F= （G+G動）/n可得，G動=nF-G=3´5N-12N=3N當(dāng)物重改變?yōu)?8N時(shí)，h2=W有用 /W總=Gh/（Gh+G動h）= G/（G+G動）=18N/（18N+3N）=85.7%拓展5：當(dāng)物重和動滑輪重不變時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率不變，與繩子的繞線方法無關(guān)。知識應(yīng)用，小試牛刀：小剛同學(xué)在探究滑輪組的機(jī)械效率時(shí)其裝置如圖5所示，（1） 表1中第_次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有錯(cuò)誤，改正后計(jì)算其機(jī)械效率填

7、入表中。實(shí)驗(yàn)次數(shù)物重G/N物體上升的高度h/m拉力F/N繩子自由端上升的距離s/m機(jī)械效率h120.11.10.2240.12.00.3（2） 對另一組正確的數(shù)據(jù)計(jì)算出機(jī)械效率，并填在表中相應(yīng)的位置，比較兩次的機(jī)械效率可以得出h1_h2 ( 填：=、< 、> )（3） 增加物體被提高的高度h,滑輪組的機(jī)械效率_（填“變大”“不變”或“變小”）（4） 他和同學(xué)們組裝了如圖6所示的甲、乙兩個(gè)滑輪組（每只滑輪重都相同，不計(jì)摩擦和繩重），當(dāng)提升同一個(gè)重物時(shí)，甲、乙兩個(gè)滑輪組的機(jī)械效率h甲_h乙 ( 填：=、< 、> )（5） 實(shí)驗(yàn)后小剛猜想，對于同一滑輪組，他的機(jī)械效率除了與所提重物有關(guān)外，是否與繩子的