(共16张PPT)
12.3 机械效率
今天补交的同学:
未交的同学:
(第二课时)
滑轮组机械效率
机械效率
计算滑轮组机械效率的公式:
滑轮组的有用功:
W有 = G物h
滑轮组的总功:
W总= FS
如果忽略绳重和摩擦,额外功: W额=G动h
W总=W有+W额
二、测滑轮组的机械效率:
实验原理
实验器材
注意事项
弹簧测力计、刻度尺、
铁架台、滑轮、细线、钩码。
竖直向上(不可向下拉),匀速缓慢拉动测力计。
读数必须要在拉动的过程中读。
(注:测量值:G h F S计算值: W有 W总 η)
F
F
第一组实验
第二组实验
F
第三组实验
G/N h/m F/N s/m W有/J W总/J
1 2 0.1
2 2 0.1
3 4 0.1
4 2 0.1
对比第一第二组实验
保持钩码重力一定,改变动滑轮重。
对比第一第三组实验
保持动滑轮重一定,改变钩码重力。
竖直向上匀速缓慢拉动测力计。
读数必须要在拉动的过程中读。
第四组实验
对比第一第四组实验保持动滑轮重一定,改变绕绳方式。
G/N h/m F/N s/m W有/J W总/J
1
2
2.条件:物重一定
实验1
保持钩码重力一定,改变动滑轮重。
结论:
物重一定,动滑轮越重,机械效率低。
F
F
G/N h/m F/N s/m W有/J W总/J
1
2
3
实验2
保持动滑轮重一定,改变钩码重力。
结论:
动滑轮重一定,物重越大,机械效率越高。
F
G/N h/m F/N s/m W有/J W总/J
1 1 0.1
2 1.5 0.1
3 2 0.1
实验一 探究滑轮
实验二
G/N h/m F/N s/m W有/J W总/J
1
2
3
1.如图,忽略绳重和摩擦,用拉力F拉着10 N的重物匀速上升,绳子自由端移动1 m,动滑轮重力2 N,
求:
(1)拉力F;
(2)物体上升的距离;
(3)有用功,总功,机械效率。
练一练
1.图为测量滑轮组机械效率的实
验装置,钩码总重6 N。
(1)实验时要竖直向上______
拉动弹簧测力计,由图可知拉力
大小为_______N,若钩码上升的
高度为8cm,则弹簧测力计向上移动______cm,该滑轮组的机械效率为________。
(2)若仅增加钩码的个数,该滑轮组有机械效率将_______(选填:“增大”、“减小”或“不变”)
匀速
2.4
24
83.3%
增大
练一练
2.在“测滑轮组机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行两次实验,实验数据如下表:
⑴此实验所用滑轮的个数至少是____个,其中动滑轮有_____个。
⑵第一次实验测得滑轮组的机械效率为________,第二次实验时滑轮组的机械效率______第一次的机械效率(选填“大于”、“小于”或“等于”)
次数 钩码重/N 钩码上升高度/cm 弹簧测力计示数/N 弹簧测力计移动距离/cm
1 2 10 0.8 40
2 5 5 1.5 20
3
2
62.5%
大于
忽略绳重、绳与滑轮之间的摩擦
忽略动滑轮重、绳重、绳与滑轮之间的摩擦
机械效率
忽略杠杆的自重、杠杆与支点之间的摩擦
忽略物体与斜面间的摩擦
Gh=FS
Gh=FS
Gh=FS
Gh=FS
考虑绳重、绳与滑轮之间的摩擦
考虑动滑轮重、绳重、绳与滑轮之间的摩擦
机械效率
考虑杠杆的自重、杠杆与支点之间的摩擦
考虑物体与斜面间的摩擦
Gh≠FS
Gh≠FS
Gh≠FS
Gh≠FS
思考如何提高机械效率的方法?
2.改进机械的结构,减小机械自重
1.减小机械间的摩擦
例如:动滑轮太重,使滑轮组机械效率很低,换用较轻滑轮就可提高其机械效率
例如:加强机械运动部位的润滑
机械效率
提示:也可以提升物重。使有用功比例增大
有用功一定,减少额外功;额外功一定,增加有用功
具体做法
斜面
计算斜面效率的公式:
斜面的有用功:
W有=G物h
斜面的额外功:
W额=fS
斜面的总功:
W总=FS
F
S
h
f
例题:如图所示,把重力为600N的物体匀速推到斜面顶端,斜面长为3m,高为0.9m,实际推力为300N,额外功 那么物体与斜面之间的摩擦力是 N,斜面的机械效率是 .
120
60%
360J
W总 =W有+W额
=Gh+fs
4.如图所示.利用动滑轮提升一个重为G的物块.不计绳重和摩擦,其机械效率为60%,要使此滑轮的机械效率达到90%,则需要提升重力为G的个数为( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
D
例.如图所示的滑轮组将重G=12 N的物体匀速提升20 cm。所用的拉力F=5 N,所做的有用功为
J,机械效率为 ,当改为提升18 N的重物时,该滑轮组的机械效率为 。(忽略绳重和滑轮与轴的摩擦)
2.4
80%
85.7%
F
G