第3节 机械效率
一、复习功、功率、三个功及机械效率的概念:
1、 功:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的
乘积。
公式:W=FS(单位,两个要素和3种不做功情况)
F=0时不劳无功,S=0时或F方向与S方向垂直劳而无功
2、功率的物理意义:表示做功快慢的物理量。
公式:
3、三个功:有用功、额外功、总功
知识回顾
4、机械效率
在理解机械效率的概念时要注意:
①机械效率没有单位(是有用功跟总功的比值)。
②机械效率的大小总小于1(额外功的存在)。
③ 机械效率大不能说明有用功多或额外功少,只能说明
有用功在总功中所占的比值大。
④机械效率高低与做功多少和功率大小与无任何关系!
在理解有用功、额外功、总功和机械效率的基础上,对各种情况的机械,还要能够准确地判定有用功、额外功和总功。不考虑摩擦和绳重,几种典型的情况列举如下:
二、具体情况,准确判定
如图所示,用滑轮组把重为G物的货物匀速提到h高的楼上,所用拉力F(不计f和绳重),则有用功W有用、额外的功W额总功W总和滑轮组的机械效率η分别是多少?
F物
W有用=G物h
W总=F S
G
竖直放置的滑轮组的机械效率
W额=G动h
S=nh
如下图所示,用一动滑轮拉一物体在水平面上匀速运动的距离是S物,物体受到的摩擦力为f,水平拉力为F,则动滑轮所做的有用功W有用=___ ,总功W总=____它
的机械效率为____ (不计滑轮重力)
f S物
FS绳
F物
W有用= f S物
W总=FS绳
f
水平放置的滑轮组的机械效率
W有用
W总
滑轮组对物体所做的功
(从滑轮组直接对物体施加的力处入手)
动力对滑轮组所做的功
(从动力一般为人手处入手)
F物
F物
方法小结
1、如图所示,用滑轮组把重为270N的货物匀速提到1m高的楼上,所用拉力100N,不计摩擦和绳重),则有用功、总功和滑轮组的机械效率分别是____ 、 ____ 、 ____ 。
300J
90%
F物
270N 1m
100N
G
270J
用如图所示的滑轮组拉着重500 N的物体在水平地面上匀速运动,若物体受到的摩擦力为120N,滑轮组的机械效率为80℅,则绳子末端的水平拉力为_______;若物体运动的速度为0.2 m/s,则10 s内拉力做的功是________J.
F
方法提示:由
得
大刀阔斧2
F
温馨提示:
F>f
f
斜面的机械效率
W有=G物h
W额=fL
W总 =FL
竖直放置滑轮组:
本节回顾
通用公式(2个):
推倒公式(6个):
斜面:
水平放置滑轮组:
1、如图所示,用40N的拉力使物体匀速上升,不计绳重和摩擦,此时整个装置的机械效率是75%.求:
(1)物体的重力是多少?
(2)若物体的重力变为150N, 绳的拉力又是多少?
(3)机械效率又是多少?
F物
作业1
如图所示,斜面长S=10m,高h=4m.用沿斜面方向的推力F,将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B,运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功.求:
(1)有用功;
(2)斜面的机械效率;
(3)推力F的大小;
(4)摩擦力的大小。
大刀阔斧3
作业3
(2)若动滑轮的重为12N(不计绳重及摩擦),计算滑轮组的机械效率.
1、如图所示,用滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速移动,在40s内物体移动了8m,拉力F做的功为1280 J .
求:(1)拉力F的大小及拉力的功率;
f
F物
谢 谢