12.3机械效率-机械效率计算课件2021-2022学年人教版物理八年级下册(共22张PPT)

(共22张PPT)
12.3 机械效率
机械效率计算（1）
与动滑轮接触的绳子段数 n
绳子自由端拉力 F
物体所受的摩擦力 f
绳子自由端移动距离
物体水平移动距离
物体移动速度
绳子自由端移动速度
一、物理量介绍
二、水平方向滑轮的机械效率计算公式总结
类型1：水平方向拉重物的滑轮
类型2：水平方向拉重物的滑轮组
有用功：
总功：
机械效率：
类型2总结：
三、水平方向滑轮的机械效率计算
1、如图所示，小刚用如图所示的动滑轮，拉着物体M以0.5 m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，物体重20Ｎ，它受到的摩擦力是物重的0.2倍，水平拉力为2.5Ｎ。求：（1）2s内拉力做的功，
（2）该动滑轮的机械效率。
解：（1）v自=2 v物=2×0.5m/s=1m/s
W总=FS自=Fvt=2.5N×1m/s×2s=5J
η=W有用/ W总=fS物/FS自=f/nF=0.2×20N/(2×2.5N)=80%
变式1如图所示，湖面上有一艘小船，站在岸上的人通过滑轮用100N的力拉绳子的自由端，在10S内小船向岸边匀速移动了5m，船在水平方向受到的阻力为160N,下列说法正确的是( )
A. 人对船做的有用功为500J B. 人做的总功为800J
C. 人做的有用功的功率为50W D. 滑轮的机械效率为80%
D
2、用如图所示的滑轮组拉动水平地面上重1000N的物体A，使物体A在4s内匀速前进了4m，物体受到地面的摩擦力f=300N，所用拉力F=120N，忽略绳重、滑轮重及绳与滑轮间的摩擦。下列说法中正确的是( )
A. 绳子自由端在4s内移动了8m B. 物体重力做功的功率为1000W
C. 物体A克服摩擦力做的功为480J D. 滑轮组的机械效率约为83.3%
D
1、为滑轮组对物体的拉力所做的功 （一般从滑轮组直接对物体施加的力入手）
2、为动力对滑轮组所做的功 （一般从动力处入手）
四：小结 有用功和总功的寻找方法
F拉
f
机械效率计算（2）
实验课上
实验课上
借助斜面可以省力
如何计算斜面的机械效率？
η＝或η＝
（1）W有＝
（2） W额＝
知识准备
物体重为G，上升的高度为h，
沿斜面匀速运动长度是s，测力计沿斜面向上的拉力为F
G
S
h
F
f
Gh
fs
η＝或η＝
（1）W有＝
（2） W额＝
知识准备
物体重为G，上升的高度为h，
沿斜面匀速运动长度是s，测力计沿斜面向上的拉力为F
G
S
h
F
f
Gh
fs
（3） W总＝
（4） η＝
Fs
＝
实验课上
例1.（2019深圳）如图，斜面长s＝8m，高h＝3m。用平行斜面F＝50N的拉力，将重力为G＝100N的物体，由斜面的底端匀速拉到顶端。求该斜面的机械效率η。
例题精讲（1）
解：有用功为W有＝Gh＝100N×3m＝300J
拉力所做的功为W总＝Fs＝50N×8m＝400J
斜面的机械效率为η＝ ＝ ＝75%
实验课上
变式训练（1）
【变式1】如图所示，无障碍通道的斜面长S=1m，高h=0.4m。用沿斜面方向的推力F 将总重力为1000N的人和轮椅由斜面底端匀速推到顶端。运动过程中人和轮椅整体克服摩擦力做了100J的功。求:
(1)斜面的机械效率;
(2)推力F的大小。
请按下暂停键，算好后再播放视频
解：有用功为W有＝Gh＝1000N×0.4m＝400J
额外功为W额＝100J
总功为W总＝ W有+ W额＝ 400J + 100J ＝500J
斜面的机械效率为η＝ ＝ ＝80%
由W=Fs得：F= =
= 500N
G=1000N
h=0.4m
实验课上
易错明晰
（5）f＝
G
F
f
物体重为G，上升的高度为h，
沿斜面匀速运动长度是s，测力计沿斜面向上的拉力为F
N
G1
G2
f≠F
实验课上
（1）W有＝Gh
（2）W总＝Fs
（3）W额＝fs
易错明晰
（5）f＝
G
F
f
物体重为G，上升的高度为h，
沿斜面匀速运动长度是s，测力计沿斜面向上的拉力为F
N
W额＝W总-W有＝Fs-Gh
＝
＝
初中阶段的唯一方法
实验课上
例2.如图所示，把重力为600N的物体匀速推到斜面项端，斜面长为6m,高为2m,实际推力为300N。求:
（1）推力做的有用功是多少
（2）该斜面的机械效率是多少
（3）物体与斜面之间的摩擦力是多大
例题精讲（2）
请按下暂停键，算好后再播放视频
解:（1）W有＝Gh＝600N×2m＝1200J
（2）W总＝ Fs＝300N×6m＝1800J
η＝ ＝ ≈66.7%
（3）W额＝ W总-W有＝1800J-1200J
＝600J
由W=Fs得：f= = =100N
实验课上
变式训练（2）
【变式2】某施工现场用载重汽车将砂石从坡底
运送到10m高的坡顶，坡长20m，用时20s。已知
汽车的输出功率是100kW，汽车的机械效率是50%。
求：汽车与斜面之间的摩擦力。
请按下暂停键，算好后再播放视频
解:W总＝ Pt＝100×103W×20s＝2×106J
由 得：W有＝ηW总＝50%×2×106J＝1×106J
W额＝ W总- W有＝ 2×106J -1×106J = 1×106J
由W=Fs得：
实验课上
总结
斜面的机械效率计算
（1）W有＝Gh
（2） W额＝ fs
（3） W总＝Fs
（4）
克服物体重力做功
克服摩擦力做功
实验课上
再见