11 1、使用机械时，对完成工作任务有用的、使用机械时，对完成工作任务有用的功叫做功叫做_额外功额外功有用功有用功总功总功机械效率机械效率复习：复习：2 2、对于额外负担所不得不做的功叫、对于额外负担所不得不做的功叫_，3 3、有用功和额外功之和叫做、有用功和额外功之和叫做_ _ 。4 4、有用功在总功中所占的比例叫、有用功在总功中所占的比例叫_ 。2W总总=FsG物物F拉拉 W有有 = F拉拉 hW有有= G物物 hGn F3如图所示的机械中，用动滑轮重为如图所示的机械中，用动滑轮重为G G动动的滑轮的滑轮组将重为组将重为G G 的物体匀速提升的物体匀速提升h h，不计绳重和摩，不计绳重和摩擦，擦，W有有=_=_，W总总=_=_，=_=_。G h(G+G动动)hG/(G+G动动)不计绳重和摩擦不计绳重和摩擦: = G物物G物物+ G动动41.下列关于机械效率的说法中正确的是下列关于机械效率的说法中正确的是( )A.做功多的机械，机械效率一定高做功多的机械，机械效率一定高B.单位时间内所做的功越多，机械效率单位时间内所做的功越多，机械效率越高越高C.使用任何机械的目的都是为了省功使用任何机械的目的都是为了省功D.使用任何机械，它的机械效率总小于使用任何机械，它的机械效率总小于1D热身训练热身训练52 2、甲甲乙乙两两机机械械，甲甲的的机机械械效效率率是是7070、乙乙的的机机械械效效率率是是5050，下下列列说说法法中中正确的是正确的是（ ）nA A、使用甲机械做功省力、使用甲机械做功省力 nB B、甲机械做功快、甲机械做功快nC C、相同时间内，甲机械完成的功多、相同时间内，甲机械完成的功多 nD D、乙乙机机械械的的额额外外功功在在总总功功中中占占的的比比例大。例大。D63 3、关于机械效率，下列说法正确、关于机械效率，下列说法正确的是（的是（ ）nA.A.有用功越大，机械的机械效率有用功越大，机械的机械效率就越高就越高 B. B.额外功越大，机械额外功越大，机械的机械效率就越低的机械效率就越低nC.C.总功越大，机械的机械效率就总功越大，机械的机械效率就越低越低 nD.有用功与总功的比值越大，机有用功与总功的比值越大，机械的机械效率就越高械的机械效率就越高 D74、用四只完全相同的滑轮和两根相、用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，不成如图所示的甲、乙两个滑轮组，不计绳子与计绳子与滑轮的摩擦滑轮的摩擦 （ ）nA、甲较省力且机械效率较高、甲较省力且机械效率较高nB、乙较省力且机械效率较高、乙较省力且机械效率较高nC、两个滑轮组省力程度不同，机械、两个滑轮组省力程度不同，机械效率相同效率相同nD、两个滑轮组省力程度相同，机械、两个滑轮组省力程度相同，机械效率不同效率不同CFF8 例题例题1 1： 用如图所示的滑轮组匀速提升用如图所示的滑轮组匀速提升200N200N重物，已知动滑轮的重力为重物，已知动滑轮的重力为40N40N，物体上升，物体上升2 2米。米。 （忽略绳重和摩擦）（忽略绳重和摩擦） 求求（1 1）拉力）拉力F F的大小？的大小？ （2 2）有用功为多大？）有用功为多大？ （3 3）总功为多大？）总功为多大？ （4 4）该滑轮组的机械效率？）该滑轮组的机械效率？F=(G+G动动)/n=80NW有有=Gh=400JW总总=Fnh=480J83.39例题例题2 2： 用如图所示的滑轮组匀速提用如图所示的滑轮组匀速提起重物，当被提起的重物起重物，当被提起的重物G=320NG=320N时，绳端的拉力时，绳端的拉力F=200NF=200N（不计绳（不计绳重和摩擦）求：重和摩擦）求： （1 1）该滑轮组的机械效率？）该滑轮组的机械效率？（2 2）动滑轮的重力为多少？）动滑轮的重力为多少？（3 3）若被提起重物为）若被提起重物为G G1 1=420N=420N，滑滑轮组的机械效率轮组的机械效率 ？=G/nF=80G动动=2F-G=80N=G动动/（G1+G动动）=8410例例3 3：利用图所示装置：利用图所示装置, ,把质量为把质量为30kg30kg、密度为密度为3103103 3kg/mkg/m3 3的薄石块从水面的薄石块从水面下下4m4m处拉出水面后处拉出水面后, ,再提升了再提升了10m,10m,动滑轮重为动滑轮重为40N40N( (不计绳重与滑轮间不计绳重与滑轮间的摩擦的摩擦, ,设石块的两个上升过程都为设石块的两个上升过程都为匀速匀速,g,g取取10N/kg).10N/kg).求求: :石块离开水面前与离开水面后石块离开水面前与离开水面后, ,这个装置的机械效率分别是多少这个装置的机械效率分别是多少? ?F( (可近似认为石块离开水面前浮力大小可近似认为石块离开水面前浮力大小不变，结果保留一位小数不变，结果保留一位小数).).TF浮浮G1=T/Fn=T/（T+G动动）=83.3F浮浮=水水gV排排=100N T=G-F浮浮=300N-100N=200NV排排=V石石=m/石石=0.01m11例例3 3：利用图所示装置：利用图所示装置, ,把质量为把质量为30kg30kg、密度为密度为3103103 3kg/mkg/m3 3的薄石块从水面的薄石块从水面下下4m4m处拉出水面后处拉出水面后, ,再提升了再提升了10m,10m,动滑轮重为动滑轮重为40N40N( (不计绳重与滑轮间不计绳重与滑轮间的摩擦的摩擦, ,设石块的两个上升过程都为设石块的两个上升过程都为匀速匀速,g,g取取10N/kg).10N/kg).求求: :石块离开水面前与离开水面后石块离开水面前与离开水面后, ,这个装置的机械效率分别是多少这个装置的机械效率分别是多少? ?F( (可近似认为石块离开水面前浮力大小可近似认为石块离开水面前浮力大小不变，结果保留一位小数不变，结果保留一位小数).).TGT=G=300N2=T/Fn=G/(G+G动动)=88.2121 1、如图是用滑轮组提起重物的装置示意、如图是用滑轮组提起重物的装置示意图。物体重图。物体重G G =610=6104 4N N，滑轮组的机械效，滑轮组的机械效率为率为8080，拉力，拉力F F 的功率为的功率为2.5KW2.5KW。要把。要把重物匀速提升重物匀速提升1m1m，求：，求：（1 1）有用功和额外功分别是多少？）有用功和额外功分别是多少？（2 2）需要的拉力）需要的拉力F F为多大？为多大？（3 3）需用多长时间？）需用多长时间？W有有=Gh=6104N1m=6104JW总总=W有有/=6104/80=7.5104JW额额=W总总-W有有=1.5104JF=W总总/s=W总总/nh=2.5104Nt=W总总/P=7.5104J/2.510W=30s132 2、 如图，滑轮组提升重为如图，滑轮组提升重为G G 320N320N的的重物，当重物以重物，当重物以0.50.5米米/ /秒的速度匀秒的速度匀速上升时，拉力速上升时，拉力F F 的功率是的功率是200W 200W ，（忽略摩擦和绳重）。求（忽略摩擦和绳重）。求： （1 1）滑轮组的机械效率是多少？）滑轮组的机械效率是多少？ （2 2）若用此滑轮组提升）若用此滑轮组提升G G 600N600N的的重物时，滑轮组的机械效率？重物时，滑轮组的机械效率？1=G/nF=320N/(4100N)=80F=P/nV=200W/(40.5m/s)=100NG动动=nF-G=80N2=G/（G+G动动）=600N/(600N+80N)=88.214n3 3、如如图图是是某某同同学学在在测测量量滑滑轮轮组组的的机机械械效效率率实实验验的的图图形形，重重物物的的重重力力为为8N8N，每每个个滑滑轮轮的的重重力力都都为为1N1N，不不计计绳绳重重及及绳绳子子与与滑滑轮轮、滑滑轮轮轴轴之之间间的的摩摩擦擦，使使用用滑滑轮轮组组使使钩钩码码匀匀速速直直线线上上升升0.1m0.1m，则人的拉力大小为，则人的拉力大小为 N N，有有用用功功为为 J J，额额外外功功为为 J J，机机械械效效率率为为 F30.80.188.9%F拉15有用功和总功的寻找有用功和总功的寻找例例1 1、如图所示，用滑轮组匀速、如图所示，用滑轮组匀速提升一重提升一重100 N的重物，所用的重物，所用的拉力的拉力F大小为大小为60 N. 如果物体如果物体上升上升1 m，则，则W总总= J， W有用有用=_J，=_，如果不计绳重及绳子与滑轮的如果不计绳重及绳子与滑轮的摩擦，则动滑轮的重摩擦，则动滑轮的重G动动= _N.12010083.3%20F拉16有用功和总功的寻找有用功和总功的寻找n例例2 2 、如如图图所所示示，在在50N50N的的水水平平拉拉力力F F作作用用下下, , 重重800800的的物物体体沿沿水水平平地地面面做做匀匀速速直直线线运运动动, , 物物体体与与地地面面间间滑滑动动摩摩擦擦力力为为 120120 . .则则 滑滑 轮轮 组组 的的 机机 械械 效效 率率 为为 ；若若物物体体的的速速度度为为0.2m/s,0.2m/s,则则1min1min内内拉拉力做的功为力做的功为 J J80%1800F拉拉17有用功和总功的寻找有用功和总功的寻找n例例3.3.一一块块重重为为50N50N的的石石块块，沉沉在在装装水水的的容容器器底底部部，所所受受到到的的浮浮力力为为10N10N，某某同同学学用用一一动动滑滑轮轮将将石石块块从从水水中中匀匀速速提提起起1m1m，但但石石块块没没有有露露出出水水面面，如如图图所所示示不不计计绳绳重重与与摩摩擦擦，已已知知绳绳的的自自由由端端拉拉力力为为24N24N，求求石石块块在在上上升升过过程程中中，绳绳的的自自由由端端拉拉力力做做功功为为_，动动滑滑轮轮的的有有用用功功为为_，动滑轮的机械效率为，动滑轮的机械效率为_。48J40J83.3%F拉18有用功和总功的寻找有用功和总功的寻找方法方法1、W有有为滑轮组对物体的拉为滑轮组对物体的拉力所做的功。力所做的功。 （一般从滑轮组直（一般从滑轮组直接对物体施加的力入接对物体施加的力入手）手）2、W总总为动力对滑轮组所做为动力对滑轮组所做的功。的功。 （一般从动力为人（一般从动力为人手处入手）手处入手）FF拉F拉F拉拉小结：小结：19例例3.一块重为一块重为50N的石块，沉在装水的容的石块，沉在装水的容器底部，所受到的浮力为器底部，所受到的浮力为10N，某同学用，某同学用一动滑轮将石块从水中匀速提起一动滑轮将石块从水中匀速提起1m，但石，但石块没有露出水面，如图所示不计绳重与摩块没有露出水面，如图所示不计绳重与摩擦，已知绳的自由端拉力为擦，已知绳的自由端拉力为24N，求石块，求石块在上升过程中，绳的自由端拉力做功为在上升过程中，绳的自由端拉力做功为_ _，动滑轮的有用功为，动滑轮的有用功为_，动滑，动滑轮的机械效率为轮的机械效率为_。当石块全部露出。当石块全部露出水面后水面后,动滑轮的机械效率将动滑轮的机械效率将_ （选（选填填“增大增大”“减小减小”或或“不变不变”），理由是：），理由是：_有用功和总功的寻找有用功和总功的寻找48J40J83.3%增大增大有用功增加有用功增加, ,额外功不变额外功不变, ,机械效率增大机械效率增大F拉20例例4、同学们在探究、同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素影响滑轮组机械效率高低的因素”时提出了下列假设：（时提出了下列假设：（1）滑轮组机械效）滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关率高低可能与动滑轮重有关 （2）滑轮）滑轮组机械效率高低可能与被物重有关组机械效率高低可能与被物重有关（3）滑轮组机械效率高低可能与物体提）滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关（升高度有关（4）滑轮组机械效率高低可）滑轮组机械效率高低可能与与承重绳子段数有关能与与承重绳子段数有关,然后一位同学然后一位同学设计了如图所示的两个滑轮组，进行对比实验来验证设计了如图所示的两个滑轮组，进行对比实验来验证提出的假设，则该实验验证的假设是提出的假设，则该实验验证的假设是 （ ）A.（1） B.（2） C.（3） D.（4）影响滑轮组机械效率高低的因素影响滑轮组机械效率高低的因素B B21n例例5 5、小明在、小明在“测滑轮组机械效率测滑轮组机械效率”的实验的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行了三次中，用如图甲所示的滑轮组进行了三次试验，试验数据如下表：试验，试验数据如下表：次数次数 物重物重G/N G/N 物体上升的物体上升的高度高度h/cm测力计的测力计的示数示数F/N测力计移动测力计移动的距离的距离s/cm 1 16 63 32.52.59 92 26 65 52.52.517173 36 68 82.52.52424影响滑轮组机械效率高低的因素影响滑轮组机械效率高低的因素22 （1）分析表中数据，回答以下问题：）分析表中数据，回答以下问题：表中有一个数据的记录是错误的，错误表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据的数据 ; 第第3次实验中滑轮次实验中滑轮组的机械效率组的机械效率_； 滑轮组的机械效率与滑轮组的机械效率与_ _无无关；关；（2）小红在小明实验的基础上多使用了一）小红在小明实验的基础上多使用了一个滑轮也做了试验，如乙图所示，个滑轮也做了试验，如乙图所示， 小红多使用了一个滑轮，目的是为了改小红多使用了一个滑轮，目的是为了改变变_ 当这两位同学使用各自的滑轮组提升相当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率机械效率_（选填（选填“相同相同”或或“不相同不相同”），理由：），理由：_（3）小刚利用丙图的滑轮组提升同一个重）小刚利用丙图的滑轮组提升同一个重物，若忽略绳重及摩擦，与乙图相比（已物，若忽略绳重及摩擦，与乙图相比（已知：知：G丙动丙动G乙动乙动)，它的机械效率将，它的机械效率将_（选填（选填“增大增大”“减小减小”或或“不变不变”），），理由是：理由是：_17cm（或或5cm）80%物体上升的高度物体上升的高度拉力的方向拉力的方向相同相同所做的有用功与总功的比值不变所做的有用功与总功的比值不变FG甲 乙减小减小所做的有用功与总功的比值减小所做的有用功与总功的比值减小F丙23影响滑轮组机械效率高低的因素影响滑轮组机械效率高低的因素例例6 6、提高滑轮组的机械效率，下列措施、提高滑轮组的机械效率，下列措施正确的是正确的是( )A.多用几个动滑轮，减小拉力多用几个动滑轮，减小拉力B.增加钩码个数，增大拉力增加钩码个数，增大拉力C.减小提升的高度，减小做功减小提升的高度，减小做功D.上述措施都可行上述措施都可行B24影响滑轮组机械效率高低的因素影响滑轮组机械效率高低的因素总结总结：若忽略绳重及摩擦若忽略绳重及摩擦 可知：可知： G一定时，一定时，G动动越大，滑轮组的机械效率越大，滑轮组的机械效率就越小；就越小； G动动一定时，一定时，G越大，滑轮组的机越大，滑轮组的机械效率械效率就越大。就越大。F小结：小结：25n1 1、如图所示，在水平拉力、如图所示，在水平拉力F F作用下，使作用下，使重重40N40N的物体的物体A A匀速移动匀速移动5m5m，物体，物体A A受到地受到地面的摩擦力为面的摩擦力为5N5N，不计滑轮、绳子的重不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦，力及滑轮与绳子间的摩擦，拉力拉力F F做的功做的功为（为（ ）nA A50J B50J B25J 25J nC C100J D100J D200J200JB B当堂训练当堂训练262、如图所示，用、如图所示，用40N的拉力使物体的拉力使物体匀速上升，不计绳重和摩擦，此时匀速上升，不计绳重和摩擦，此时整个装置的机械效率是整个装置的机械效率是75%.求求:(1)物体的重力是多少？物体的重力是多少？ (2)若物体的重力变为若物体的重力变为150N, 绳的拉力又是多少？绳的拉力又是多少？(3)机械效率又是多少？机械效率又是多少？F当堂训练当堂训练G27 （1）由题可知物体承担物重的绳子的段）由题可知物体承担物重的绳子的段数为数为3，则，则s绳绳nh物物 由由 得得 G物物1=n1 F拉拉=375%40N=90N(2) 若不若不计绳计绳重和摩擦，重和摩擦，F=1/n(G物物1+G动动)则则，G动动=nF拉拉1 G物物1=3 40N90N=30N 当提升当提升150N的重物的重物时时，则则 F拉拉2=1/n(G物物2+G动动)=1/3（150N+30N）=60N=150N150N+30N=83.33 解：解：GF当堂训练当堂训练28当堂训练当堂训练n3 3、一一质质量量为为6kg6kg的的石石块块，沉沉在在装装水水的的容容器器底底部部，某某同同学学用用一一动动滑滑轮轮将将石石块块从从水水中中匀匀速速提提起起1m1m，但但石石块块没没有有露露出出水水面面，如如图图所所示示，已已知知绳绳的的自自由由端端拉拉力力为为25N25N，求求石石块块在在上上升升过过程中：程中：n（1 1）石块受到的浮力为多少？）石块受到的浮力为多少？n（2 2）绳的自由端拉力做功为多少？）绳的自由端拉力做功为多少？n（3 3）动动滑滑轮轮的的机机械械效效率率为为多多少少？ （石石=310=3103kg/mkg/m3，g=10N/kgg=10N/kg）20N50J90%29 30