人教版八年级物理下册12.3机械效率复习(共33张PPT)
文档属性
| 名称 | 人教版八年级物理下册12.3机械效率复习(共33张PPT) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 953.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-05-17 01:23:41 | ||
图片预览
文档简介
(共33张PPT)
初三物理机械效率复习
1、有用功、额外功、总功：
总功：动力（人）做的所有的功
W总=Fs 或 W总=W有用+W额外 或 W总=W有用 / η
额外功：并非所需但不得不做的功（提起机械所做的功、克服摩擦所做的功）
W额外=W总 - W有用
滑轮组竖放，不计绳与滑轮间摩擦时：W额=G动滑轮h
有用功：为达目的必须做的功，通常与不用机械直接做的功相同
提起重物： W有用=Gh 或 W有用=W总· η
2、机械效率
η≤1，通常用百分数表示
机械效率η
W有用=Gh=5.4×105N×20m=1.08×107J
解：
G=mg=ρVg=103kg/m3×54m3×10N/kg=5.4×105N
1、一台抽水机的功率为10KW，利用它将54m3的水抽到20m高的水塔上共用了0.5h。那么该抽水机做的有用功、总功、机械效率分别是多少?(g取10N/Kg)
W总=Pt=10×103W×0.5×3600s=1.8×107J
目的：将水抽到20m高的水塔
额外功：克服滑轮重、绳重做的功，克服轮与轴之间的摩擦所做的功
（1）滑轮组竖放：
2、机械效率
W有用=Gh
W总=Fs（s=nh,n为绳子的段数)
目的：将重物G提高一段距离h
2、用如图9-2所示的滑轮组提升重物，已知物重为120N，加在绳子端的拉力F=50N。若被提升物体匀速上升2m，则拉力F所做的功为多少J？滑轮组的机械效率是多少？
3、用如图所示的滑轮组提升重物，已知物重为800N，滑轮组的机械效率是80%，拉力F至少多大？
第3题图
2、用如图9-2所示的滑轮组提升重物，已知物重为120N，加在绳子端的拉力F=50N。若被提升物体匀速上升2m，则拉力F所做的功为多少J？滑轮组的机械效率是多少？
WF=FsF=F·3h=50N×3×2m=300J
= =80%
120N
3 × 50N
3、用如图所示的滑轮组提升重物，已知物重为800N，滑轮组的机械效率是80%，拉力F至少多大？
W有用=fs物
W总=Fs绳
s绳=ns物，n为绳子的段数
（2）滑轮组平放：
额外功：滑轮及绳重忽略,克服轮与轴之间的摩擦所做的功
目的：使重物G水平运动一段距离s物
4、图9-1中，重为500N的物体与地面间的摩擦力是150N，为使物体匀速移动，必须在绳端加以60N的水平拉力，则滑轮组的机械效率约为多少？若物体移动速度为0．2m/s，则1min内拉力做的功是多少J？
= =83.3%
150N
3 × 60N
sA=vAt=0.2m/s×60s=12m
WF=F·3sA=60N×3×12m=2160J
解：
额外功：克服摩擦所做的功
(3)斜面:
W有用=Gh
W总=Fs
斜面越陡：越费力,机械效率越大
目的：将重物G提高一段距离h
5、工人常利用斜面把重物搬运到汽车上。如图9-4，汽车车厢高度h=1．5m，斜面长度s=3m，现用力F沿斜面把重箩筐G=1800N的重物匀速拉到车上。(1)若不计摩擦，拉力F是多少N？(2)若实际拉力F′=1200N，则该斜面的机械效率是多少？
5、工人常利用斜面把重物搬运到汽车上。如图9-4，汽车车厢高度h=1．5m，斜面长度s=3m，现用力F沿斜面把重箩筐G=1800N的重物匀速拉到车上。若不计摩擦，拉力F为多少N？若实际拉力F′=1200N，则该斜面的机械效率是多少？
不计摩擦时，由功的原理得：
FS=Gh
F=Gh/S=1800N×1.5m/3m=900N
= =75%
1800N×1.5m
1200N×3m
机械效率习题课三
1、用如图的滑轮组提升重为9×103N的物体，滑轮组的机械效率是75%，拉力F做功的功率是25KW，要把物体匀速提升2m，求
（1）拉力F
（2）需花多少时间
分课练习：P22页28题
解题方法应用：综合应用
例、用如图所示的滑轮组提升重物，用40N的拉力使物体匀速上升，（不计绳重与摩擦），整个滑轮组的机械效率是80%，求：
物体A与动滑轮重各是多少？
若绳子能承受的最大拉力是50N，则最大可提起多重的物体？此时滑轮组的机械效率又是多少？
解题方法应用：综合应用
3、某工地用如图所示的滑轮组匀速提起质量为500Kg的物体，拉力F的功率为2500W，此时滑轮组的机械效率为80%。（g=10N/Kg）求：
有用功
重物上升的速度
在提升重物的过程中拉力F所做的功
补充练习册：P14页7题
始终成立：
1、轮与轴之间的摩擦不计时(理想机械）
W额外=0 W有用=fS1 W总=FS W总=W有用
η=100%
用滑轮组水平拉动物体解题方法归纳：
2、有轮与轴之间的摩擦时（实际机械）
用滑轮组水平拉动物体解题方法归纳：
1.如图，通过滑轮组匀速拉动水平地面上的物体（不计滑轮重及摩擦），若物体重为100N，物体运动时与地面的摩擦为40N则拉力F的大小为（ ）
A 20N B 50N
C 60N D 70N
分课P20页14题
2.如图所示，用动滑轮拉一物体A以0.5m/s的速度没水平面做匀速直线运动，物体A重为20N，受到摩擦力的大小是物重的0.2倍，水平拉力F为2.5N，则在2内拉力做的功是 J，滑轮的机械效率是 。
80%
补充P12页4题
5N
3.如图所示，物体G在拉力F的作用下做匀速直线运动，拉力做的功是600J，物体向左移动了2m，滑轮组的机械效率为80%，求：
额外功是多少?
拉力F是多大?
物体所受摩擦力是多大?
240N
120J
100N
综合应用例：一辆汽车不小心陷进了泥潭中，司机用如图所示的滑轮组将汽车从泥潭中拉出，若车重为8×104N，汽车受到的阻力为车重的0.03倍，滑轮组的机械效率为80%，问：
司机至少需用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出？
若拉动汽车时，汽车前进的速度为0.1m/s，他的功率是多大？
750N
300W
4.质量为4Kg的物体A放在水平桌面上，利用如图所示的装置使物体以0.2米/秒的速度匀速直线运动，弹簧测力计的示数是2N，滑轮的摩擦不计，则下列说法不正确的是（ ）
弹簧测力计移动的速度是0.4米/秒
水平桌面给A的摩擦力是4N
在1秒内弹簧测力计拉力做功0.8J
弹簧测力计拉力的功率是0.4W
5.如图所示，物体G重200N，在水平拉力F作用下以0.02m/s的速度匀速运动了10s，若物体A在前进过程中受到的摩擦力为60N，滑轮组的机械效率为80%，求：
这段时间内物体A前进的距离
拉力F
水平拉力F做功的功率
补充P22页14题
1.5W
0.2m
25N
1．将圆柱体B竖立在圆柱形容器A的水平底面上，圆柱体B对容器A底面的压强为p0。向容器A内缓慢注水，记录注入水的质量m和所对应的水对容器A底面的压强p，记录的数据如下表所示。已知圆柱体B的体积为2800cm3，则p0等于___ Pa。
（g取10N/kg）
m/g 1000 2000 3000 4300 5900 7500
p/pa 400 800 1200 1600 2000 2400
由压强变化知每次加水4cm
前3次增加水的体积均是1000cm3
后2次增加水的体积均是1600cm3
第4次加水是个拐点
方法一：将文字转化成可视性好的过程图
m/g 1000 2000 3000 4300 5900 7500
p/pa 400 800 1200 1600 2000 2400
第4次加水是个拐点，此时水深16cm，共加水4300cm3，B浸在水中的体积是 V浸= SA h4 –V4 =400cm2 ×16cm-4300cm3
V浸= 2100cm3GB=F浮=ρ水gV浸=21N
2．如图19所示，杠杆AD放在钢制水平凹槽BC中，杠杆AD能以B点或C点为支点在竖直平面内转动，BC=0.2m。细绳的一端系在杠杆的A端，另一端绕过动滑轮固定在天花板上，物体E挂在动滑轮的挂钩上。浸没在水中的实心物体H通过细绳挂在杠杆的D端。与杠杆D端固定连接的水平圆盘的上表面受到的压力为F。已知60N≤F≤200N，动滑轮的质量m0=1kg，物体H的密度? =2×103kg/m3，AD=0.8m，CD=0.2m。杠杆、圆盘、细绳的质量及摩擦
均忽略不计，g取10N/kg。
为使杠杆AD保持水平
平衡，求：
（1）物体E的质量m；
（2）物体H的体积V。
图19
E+m0
已知60N≤F≤200N
当Fmax=200N时,支点应选C，为使杠杆平衡，有
根据杠杆平衡：
当Fmin=60N时,支点应选B，为使杠杆平衡，有
2020年（北京）3．图7是利用滑轮组匀速提升水中
圆柱体M的示意图，滑轮组固定在钢架上，滑轮组中
的两个滑轮质量相等，绕在滑轮组上的绳子能承受的
最大拉力为900N，连接圆柱体M与动滑轮挂钩的绳子
能承受的最大拉力为3000N。圆柱体M高为3m，底面
积为0.02m2，密度为4.5×103kg/m3。在绳端拉力F
作用下，圆柱体M从其下表面距水面15m处匀速上升
到其上表面与水面相平的过程中用了3min，在这个
过程中，拉力F的功率为160W，滑轮组的机械效率为
η，钢架对定滑轮的拉力为T。在圆柱体M被缓慢拉
出水的过程中，圆柱体M的下表面受到水的压强为p
不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力，g取10N/kg。
下列选项中正确的是
A．压强p的最小值为15000Pa
B．拉力T的大小为2700N C．拉力F的大小为640N
D．滑轮组的机械效率η为90%
第一步：求出圆柱体M在水中匀速上升的速度v=12m/180s
再根据F3v=160W，求出拉力F=800N，选项C错误；
第二步：求出圆柱体M的重力G=2700N和浮力F浮=600N；
第三步：求出圆柱体M在水中时的机械效率
η=（G-F浮）/3F=87.5%由此判断出选项D错误；
第四步：计算出动滑轮的重力G0=3F-(G-F浮)=300N，
T=2F+G0=1900N，
选项B错误。由排除法可知选项A正确。
从绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为900N，连接圆柱体M与
动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N条件的判断：
只能满足900N（F绳大）
第五步：F大=3F绳大-G0=2400N，F浮小=G-F大=300N
p小=F浮小/S=15000Pa, 选项A正确。
初三物理机械效率复习
1、有用功、额外功、总功：
总功：动力（人）做的所有的功
W总=Fs 或 W总=W有用+W额外 或 W总=W有用 / η
额外功：并非所需但不得不做的功（提起机械所做的功、克服摩擦所做的功）
W额外=W总 - W有用
滑轮组竖放，不计绳与滑轮间摩擦时：W额=G动滑轮h
有用功：为达目的必须做的功，通常与不用机械直接做的功相同
提起重物： W有用=Gh 或 W有用=W总· η
2、机械效率
η≤1，通常用百分数表示
机械效率η
W有用=Gh=5.4×105N×20m=1.08×107J
解：
G=mg=ρVg=103kg/m3×54m3×10N/kg=5.4×105N
1、一台抽水机的功率为10KW，利用它将54m3的水抽到20m高的水塔上共用了0.5h。那么该抽水机做的有用功、总功、机械效率分别是多少?(g取10N/Kg)
W总=Pt=10×103W×0.5×3600s=1.8×107J
目的：将水抽到20m高的水塔
额外功：克服滑轮重、绳重做的功，克服轮与轴之间的摩擦所做的功
（1）滑轮组竖放：
2、机械效率
W有用=Gh
W总=Fs（s=nh,n为绳子的段数)
目的：将重物G提高一段距离h
2、用如图9-2所示的滑轮组提升重物，已知物重为120N，加在绳子端的拉力F=50N。若被提升物体匀速上升2m，则拉力F所做的功为多少J？滑轮组的机械效率是多少？
3、用如图所示的滑轮组提升重物，已知物重为800N，滑轮组的机械效率是80%，拉力F至少多大？
第3题图
2、用如图9-2所示的滑轮组提升重物，已知物重为120N，加在绳子端的拉力F=50N。若被提升物体匀速上升2m，则拉力F所做的功为多少J？滑轮组的机械效率是多少？
WF=FsF=F·3h=50N×3×2m=300J
= =80%
120N
3 × 50N
3、用如图所示的滑轮组提升重物，已知物重为800N，滑轮组的机械效率是80%，拉力F至少多大？
W有用=fs物
W总=Fs绳
s绳=ns物，n为绳子的段数
（2）滑轮组平放：
额外功：滑轮及绳重忽略,克服轮与轴之间的摩擦所做的功
目的：使重物G水平运动一段距离s物
4、图9-1中，重为500N的物体与地面间的摩擦力是150N，为使物体匀速移动，必须在绳端加以60N的水平拉力，则滑轮组的机械效率约为多少？若物体移动速度为0．2m/s，则1min内拉力做的功是多少J？
= =83.3%
150N
3 × 60N
sA=vAt=0.2m/s×60s=12m
WF=F·3sA=60N×3×12m=2160J
解：
额外功：克服摩擦所做的功
(3)斜面:
W有用=Gh
W总=Fs
斜面越陡：越费力,机械效率越大
目的：将重物G提高一段距离h
5、工人常利用斜面把重物搬运到汽车上。如图9-4，汽车车厢高度h=1．5m，斜面长度s=3m，现用力F沿斜面把重箩筐G=1800N的重物匀速拉到车上。(1)若不计摩擦，拉力F是多少N？(2)若实际拉力F′=1200N，则该斜面的机械效率是多少？
5、工人常利用斜面把重物搬运到汽车上。如图9-4，汽车车厢高度h=1．5m，斜面长度s=3m，现用力F沿斜面把重箩筐G=1800N的重物匀速拉到车上。若不计摩擦，拉力F为多少N？若实际拉力F′=1200N，则该斜面的机械效率是多少？
不计摩擦时，由功的原理得：
FS=Gh
F=Gh/S=1800N×1.5m/3m=900N
= =75%
1800N×1.5m
1200N×3m
机械效率习题课三
1、用如图的滑轮组提升重为9×103N的物体，滑轮组的机械效率是75%，拉力F做功的功率是25KW，要把物体匀速提升2m，求
（1）拉力F
（2）需花多少时间
分课练习：P22页28题
解题方法应用：综合应用
例、用如图所示的滑轮组提升重物，用40N的拉力使物体匀速上升，（不计绳重与摩擦），整个滑轮组的机械效率是80%，求：
物体A与动滑轮重各是多少？
若绳子能承受的最大拉力是50N，则最大可提起多重的物体？此时滑轮组的机械效率又是多少？
解题方法应用：综合应用
3、某工地用如图所示的滑轮组匀速提起质量为500Kg的物体，拉力F的功率为2500W，此时滑轮组的机械效率为80%。（g=10N/Kg）求：
有用功
重物上升的速度
在提升重物的过程中拉力F所做的功
补充练习册：P14页7题
始终成立：
1、轮与轴之间的摩擦不计时(理想机械）
W额外=0 W有用=fS1 W总=FS W总=W有用
η=100%
用滑轮组水平拉动物体解题方法归纳：
2、有轮与轴之间的摩擦时（实际机械）
用滑轮组水平拉动物体解题方法归纳：
1.如图，通过滑轮组匀速拉动水平地面上的物体（不计滑轮重及摩擦），若物体重为100N，物体运动时与地面的摩擦为40N则拉力F的大小为（ ）
A 20N B 50N
C 60N D 70N
分课P20页14题
2.如图所示，用动滑轮拉一物体A以0.5m/s的速度没水平面做匀速直线运动，物体A重为20N，受到摩擦力的大小是物重的0.2倍，水平拉力F为2.5N，则在2内拉力做的功是 J，滑轮的机械效率是 。
80%
补充P12页4题
5N
3.如图所示，物体G在拉力F的作用下做匀速直线运动，拉力做的功是600J，物体向左移动了2m，滑轮组的机械效率为80%，求：
额外功是多少?
拉力F是多大?
物体所受摩擦力是多大?
240N
120J
100N
综合应用例：一辆汽车不小心陷进了泥潭中，司机用如图所示的滑轮组将汽车从泥潭中拉出，若车重为8×104N，汽车受到的阻力为车重的0.03倍，滑轮组的机械效率为80%，问：
司机至少需用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出？
若拉动汽车时，汽车前进的速度为0.1m/s，他的功率是多大？
750N
300W
4.质量为4Kg的物体A放在水平桌面上，利用如图所示的装置使物体以0.2米/秒的速度匀速直线运动，弹簧测力计的示数是2N，滑轮的摩擦不计，则下列说法不正确的是（ ）
弹簧测力计移动的速度是0.4米/秒
水平桌面给A的摩擦力是4N
在1秒内弹簧测力计拉力做功0.8J
弹簧测力计拉力的功率是0.4W
5.如图所示，物体G重200N，在水平拉力F作用下以0.02m/s的速度匀速运动了10s，若物体A在前进过程中受到的摩擦力为60N，滑轮组的机械效率为80%，求：
这段时间内物体A前进的距离
拉力F
水平拉力F做功的功率
补充P22页14题
1.5W
0.2m
25N
1．将圆柱体B竖立在圆柱形容器A的水平底面上，圆柱体B对容器A底面的压强为p0。向容器A内缓慢注水，记录注入水的质量m和所对应的水对容器A底面的压强p，记录的数据如下表所示。已知圆柱体B的体积为2800cm3，则p0等于___ Pa。
（g取10N/kg）
m/g 1000 2000 3000 4300 5900 7500
p/pa 400 800 1200 1600 2000 2400
由压强变化知每次加水4cm
前3次增加水的体积均是1000cm3
后2次增加水的体积均是1600cm3
第4次加水是个拐点
方法一：将文字转化成可视性好的过程图
m/g 1000 2000 3000 4300 5900 7500
p/pa 400 800 1200 1600 2000 2400
第4次加水是个拐点，此时水深16cm，共加水4300cm3，B浸在水中的体积是 V浸= SA h4 –V4 =400cm2 ×16cm-4300cm3
V浸= 2100cm3
2．如图19所示，杠杆AD放在钢制水平凹槽BC中，杠杆AD能以B点或C点为支点在竖直平面内转动，BC=0.2m。细绳的一端系在杠杆的A端，另一端绕过动滑轮固定在天花板上，物体E挂在动滑轮的挂钩上。浸没在水中的实心物体H通过细绳挂在杠杆的D端。与杠杆D端固定连接的水平圆盘的上表面受到的压力为F。已知60N≤F≤200N，动滑轮的质量m0=1kg，物体H的密度? =2×103kg/m3，AD=0.8m，CD=0.2m。杠杆、圆盘、细绳的质量及摩擦
均忽略不计，g取10N/kg。
为使杠杆AD保持水平
平衡，求：
（1）物体E的质量m；
（2）物体H的体积V。
图19
E+m0
已知60N≤F≤200N
当Fmax=200N时,支点应选C，为使杠杆平衡，有
根据杠杆平衡：
当Fmin=60N时,支点应选B，为使杠杆平衡，有
2020年（北京）3．图7是利用滑轮组匀速提升水中
圆柱体M的示意图，滑轮组固定在钢架上，滑轮组中
的两个滑轮质量相等，绕在滑轮组上的绳子能承受的
最大拉力为900N，连接圆柱体M与动滑轮挂钩的绳子
能承受的最大拉力为3000N。圆柱体M高为3m，底面
积为0.02m2，密度为4.5×103kg/m3。在绳端拉力F
作用下，圆柱体M从其下表面距水面15m处匀速上升
到其上表面与水面相平的过程中用了3min，在这个
过程中，拉力F的功率为160W，滑轮组的机械效率为
η，钢架对定滑轮的拉力为T。在圆柱体M被缓慢拉
出水的过程中，圆柱体M的下表面受到水的压强为p
不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力，g取10N/kg。
下列选项中正确的是
A．压强p的最小值为15000Pa
B．拉力T的大小为2700N C．拉力F的大小为640N
D．滑轮组的机械效率η为90%
第一步：求出圆柱体M在水中匀速上升的速度v=12m/180s
再根据F3v=160W，求出拉力F=800N，选项C错误；
第二步：求出圆柱体M的重力G=2700N和浮力F浮=600N；
第三步：求出圆柱体M在水中时的机械效率
η=（G-F浮）/3F=87.5%由此判断出选项D错误；
第四步：计算出动滑轮的重力G0=3F-(G-F浮)=300N，
T=2F+G0=1900N，
选项B错误。由排除法可知选项A正确。
从绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为900N，连接圆柱体M与
动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N条件的判断：
只能满足900N（F绳大）
第五步：F大=3F绳大-G0=2400N，F浮小=G-F大=300N
p小=F浮小/S=15000Pa, 选项A正确。