機(jī)械效率與功率經(jīng)典課件

滑輪組機(jī)械效率的計算中考物理專題講解物理組王忠祥勤奮、博學(xué)、篤志、感恩！

F綜述機(jī)械效率的計算是比較重要的知識點(diǎn)，在近年中考題中多以選擇題和力電綜合題出現(xiàn)，而去年成都中考沒有出現(xiàn)機(jī)械效率的題目，相信在今年的考試中會有所涉及。初中學(xué)生容易將它和功率發(fā)生混淆，錯誤的認(rèn)為兩者有相應(yīng)聯(lián)系；同時容易對不同狀態(tài)（向上提升物體，水平拉動物體，向上提升和水平拉動結(jié)合）的機(jī)械效率計算出錯或由于公式選擇不當(dāng)造成做效率題時效率不高。我們將通過系統(tǒng)的歸納和總結(jié)解決這一系列問題有用功:對人們有用的功（W有）.向上提升重物時：

W有=Gh水平拉動物體時：

W有=fs總功:有用功加額外功的和.向上提升重物時：W總=FS=nFh=(G+G動)h水平拉動物體時：W總=FS=nFs=(f+f輪)s額外功:對人們沒有利用價值而又不

得不做的功（W額）.向上提升重物時：W額=G動h水平拉動物體時：W額=f輪s一、功的分類知識復(fù)習(xí)針對練習(xí)一個和尚（50kg）拎著一只20N的水桶去井邊取水，這只桶一次可以裝20kg水，當(dāng)他走到一座破橋邊，橋到水面3m，一不小心桶掉入了骯臟的河水中，幸好他拽住繩子的一端，他用力將桶從河中拉上來，倒掉臟水繼續(xù)前行，到了一口清水井邊，水面距井口5m,他慢慢放下桶取上了一桶清涼的水。回答以下問題：和尚從河中撈桶的過程中W有=________________W額=________________W總=________________和尚從井中取水的過程中W有=________________W額=________________W總=________________G水h2=200N×5m=1000JG水h1=200N×3m=600J（G桶+G水）h1=220N×3m=660JG桶h1=20N×3m=60JG桶h2=20N×5m=100J（G水+G桶）h2=220N×5m=1100J定義：有用功跟總功的比值（百分比）.二、機(jī)械效率公式：η＝Ｗ有用Ｗ總Ｗ有用Ｗ有用＋Ｗ額外＝

向上提升重物時：水平拉動物體時：向上提升重物時（若忽略繩重及摩擦）：

F三、影響滑輪組機(jī)械效率的因素①滑輪組機(jī)械效率只與動滑輪總重和提升物體重量相關(guān)，

與繩子段數(shù)、提升高度、提升速度、功率等因素?zé)o關(guān)；②當(dāng)G一定時，G動越小，滑輪組的機(jī)械效率η就越大；③

當(dāng)G動一定時，G越大，滑輪組的機(jī)械效率η就越大。功率：表示做功快慢的物理量，等于單位時間內(nèi)所做的功

公式：

功率越大做功越快，單位時間做的功越多功率越小做功越慢，單位時間做的功越少功率的大小與機(jī)械效率的大小四、區(qū)分功率和機(jī)械效率1、如圖所示，用滑輪組把重為270N的貨物勻速提到1m高的樓上，所用拉力100N，則有用功、總功和滑輪組的機(jī)械效率分別是____、____、____.

300J90％F物270N1m100NG270J典例精講【2010綿陽】一物體質(zhì)量為18kg，其所受重力為

N．如圖所示，小明用定滑輪將該物體在4s內(nèi)勻速提高2m．所用拉力為200N．此過程中，小明做的有用功是

J，定滑輪的機(jī)械效率是

，(取g＝10N/kg)F物針對訓(xùn)練F物90N5mG90％2、

【2009成都】如圖所示，工人利用動滑輪將重為90N的重物（包括桶）沿豎直方向勻速向上提升了5m。若該動滑輪重10N，忽略繩重與摩擦，該滑輪裝置的機(jī)械效率是______

10N5m

額外功典例精講【2009廣安】如圖所示，用40N的拉力使物體勻速上升，不計繩重和摩擦，此時整個裝置的機(jī)械效率是75%.求:(1)物體的重力是多少？

(2)若物體的重力變?yōu)?50N,繩的拉力又是多少？(3)機(jī)械效率又是多少？針對訓(xùn)練3、如下圖所示，用一動滑輪拉一物體在水平面上勻速運(yùn)動的距離是L，物體受到的摩擦力為f，水平拉力為F，則動滑輪所做的有用功W有用=___

，總功W總=____它的機(jī)械效率為____（不計滑輪重力）fL2FLF物Ff2Ff典例精講【2011中考預(yù)測】如圖是搬運(yùn)工人用滑輪組將倉庫中的貨物沿水平軌道拉出的示意圖。已知貨物的質(zhì)量為600kg,所受軌道的摩擦力為其重力的0.1倍，滑輪組的機(jī)械效率為75％.若人以0.5m/s的速度勻速前行，經(jīng)100s將貨物拉出倉庫.

求過程中:（1）人做的有用功為多大？（2）人的拉力為多大？（3）人拉力的功率為多大（g取10N/kg）針對訓(xùn)練4、用下圖所示的滑輪，組裝成滑輪組，請在圖中畫出使用該滑輪組時最省力的繞法。使用這個滑輪組，勻速提升質(zhì)量是600kg的物體，機(jī)械效率是80%，對滑輪組做功的總功率是7.5kW，則拉力F和重物上升的速度各是多少？（取g=10N/kg）F物600kg

7.5kWG解：G=mg=600kg×10N/kg=6000N

由得6000N3×80%=2500NV總=P總F總=7.5×103W2500N=3m/s

1m/s

V物=V總n3m/s

3==FvtWp==總由得

典例精講針對訓(xùn)練（2）若動滑輪的重為12N（不計繩重及摩擦），計算滑輪組的機(jī)械效率.【2011中考預(yù)測】如圖所示，用滑輪組拉著重600N的物體A沿水平方向勻速移動，在40s內(nèi)物體移動了8m，拉力F做的功為1280J

．

求:（1）拉力F的大小及拉力的功率；GNfF物8m1280J等時性40s

額外功12N8m

解（1）拉力F移動的距離s＝2×8＝16（m）

拉力做的功W＝Fs，所以F＝＝80（N）拉力的功率P＝＝32(W)（2）克服動滑輪重所做的功（額外功）

W額＝G動h＝12×8＝96（J）

滑輪組的機(jī)械效率η＝＝92.5%

1、建筑工地上經(jīng)常用到起重機(jī)。下圖是一臺起重機(jī)吊臂上的滑輪組，它在20s內(nèi)將質(zhì)量為2.It的物體勻速提高了5m，此時拉力F的功率為7.5kw。則拉力F的大小和滑輪組的機(jī)械效率分別為（取g=10N/s）（）

A．104N70％

B．1.5x104N70％

C．7X103N100％

D．1.05x104N50％F物G2.It5m

7.5kw課后練習(xí)（2）若用此滑輪組提起小于3.6N的重物時，其機(jī)械效率將如何變化？說明理由。

2、【2009河北】小明做“測滑輪組機(jī)械效率”實(shí)驗時，用圖中所示的滑輪，組裝成滑輪組，請在圖中畫出使用該滑輪組時最省力的繞法。用此滑輪組將重為3.6N的物體勻速提起時，拉力的功率為0.36W，滑輪組的機(jī)械效率為75%。（忽略摩擦及繩重）求:（1）繩子自由端移動的速度和動滑輪的總重。

FGF物3.6N0.36W3、【2009南昌】這是2008年北京殘奧會開幕式最后一棒火炬手侯斌，靠自己雙手的力量，攀爬到火炬臺底部并最終點(diǎn)燃圣火的圖片，該點(diǎn)火儀式充分體現(xiàn)了殘疾人自強(qiáng)自立、拼搏向上的勇氣和精神.已知他和輪椅總重力為800N，攀爬高度39m.小明同學(xué)看到火炬手攀爬很費(fèi)勁，想到物理課上學(xué)過利用滑輪組可以省力.小明同學(xué)如果站在地面上,用如下圖所示的哪個滑輪組拉起火炬手侯斌最合適,理由是什么?如果該滑輪組機(jī)械效率為80％求小明同學(xué)的拉力至少要多大？

ABCDFFFFF物G800N39m解：D滑輪組.

理由是拉力方向向下且更省力

由η＝W有用/W總＝Gh/Fs＝Gh/Fnh＝G/nF得F＝G/4η＝800N

/（4×0.8）＝250N答：小明同學(xué)的拉力至少為250N.4、圖甲是建筑工地上常見的塔式起重機(jī)示意圖。這種