课件18张PPT。11.5 机械效率设计表格,将实验数据填入表中。想一想拉绳所做的功和动滑轮拉钩码所做的功相等吗?若不相等,则哪一个大?你能找出其中的原因吗?不相等。
拉绳所做的功大。
原因是需克服摩擦力做功,还要克服动滑轮的重力做功。三种功:
有用功:机械对物体所做的功,W有用
额外功:克服摩擦和机械自重所做的功,W额外
总 功:动力对机械所做的功,W总例1:小明使用铁皮桶从井中提水,克服水的重力做的功是 功,而克服铁皮桶的重力所做的功是 功,他拉绳子的力做的功是 功。有用额外总例2:把一桶水从5m深的井里提到地面上,桶重4N,水重16N,提水过程中,做的有用功为 J;若是把不慎落入井里的水桶打捞上来,则所做的有用功为 J。8020在物理学中,将 与 的比值叫作机械效率。有用功总功说明:
(1)η是一个没有单位且小于1的百分数;
(2)η表示机械做功性能优劣的物理量;
(3)η与功率P二者无必然联系,不可混淆。
例3:关于机械效率,下列说法正确的
( )
A.做有用功多的机械,η高
B.做总功少的机械,η高
C.做额外功少的机械,η高
D.在总功中有用功占的比例大的机械,η高D例4:关于功、功率和机械效率,下列说法中正确的是( )
A.功率大的机械,做功一定快
B.做功多的机械,机械效率一定高
C.所做的有用功相等时,机械效率一定相等
D.省力的机械,机械效率一定高A算一算,“活动11.5”中不同情况下动滑轮的机械效率。动滑轮的机械效率与哪些因素有关?你认为如何才能提高动滑轮的机械效率?影响因素:提升的物重,滑轮自身的重,绳与滑轮间的摩擦
提高方法:(1)尽量增大物重G;
(2)减轻滑轮的重G动;
(3)减小摩擦f。例5:如图所示,在“测滑轮组机械效率”实验中,物体重为5.4N。
(1)实验时要竖直向上且 拉动弹簧测力计。若物体上升高度为10cm,此时弹簧测力计的示数如图所示,是 N,则滑轮组的机械效率是 。
(2)若仅增加物体的重,该滑轮组的机械效率将 (增大/减小/不变)。(不计摩擦)匀速2.4 75% 增大例6:如图小明分别用甲乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼,若不计绳重及摩擦,则
( )
A.甲图中的拉力小于乙图中的拉力
B.甲图中的拉力的功率大于乙图中的拉力的功率
C.甲图中的机械效率大于乙图中的机械效率
D.甲图中的拉力的功大于乙图中的拉力的功C例7:如图所示,工人用定滑轮匀速提升重为180N的物体,所用的拉力为200N,在5s内物体升高的高度为2m。此过程中,求:
(1)有用功;
(2)拉力做功的功率;
(3)定滑轮的机械效率。解:
(1)W有=Gh=180N×2m=360J
(2)W总=Fs=200N×2m=400J
P总=W总/t=400J/5s=80W
(3)η=W有/W总×100%
=360J/400J×100%=90%例8:如图,用塔式起重机上的滑轮组匀速起吊6000N的物体,物体上升5m所用的时间为10s,滑轮组的机械效率是80%,则有用功是 J,总功是 J,拉力F的功率是 W。 3.75×103 3×1043.75×104 例9:用如图所示的滑轮组匀速提升重为600N的物体,所用拉力F为250N,将重物提升3m所用的时间为10s。若不计绳重和摩擦,求:
(1)拉力做的有用功;
(2)拉力的功率;
(3)该滑轮组的机械效率;
(4)动滑轮的重力。答案:(1)1800J
(2)225W
(3)80%
(4)150N例10:如图工人师傅用25N拉力把重40N的物体匀速竖直,物体上升速度为0.1m/s。此过程拉力做功的功率为 W,动滑轮的机械效率为 %;若将此滑轮用作定滑轮来提升同样重的物体,则机械效率将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。变大580