滑轮组与机械效率.ppt

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1、滑轮组与机械效率1、定滑轮概念：工作时，轴的位置固定不动的滑轮叫定滑轮特点：定滑轮不省力，但可以改变动力的方向概念：工作时，轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮叫动滑轮特点：能省一半力一、定滑轮与动滑轮实质：等臂杠杆2、动滑轮实质：动力臂为阻力臂2倍的杠杆二、滑轮组1.结构：动滑轮与定滑轮组合在一起。2.特点：能省力，又能改变力的方向，但费距离。3.相关物理量：F表示绳子自由端的拉力；S表示绳子自由端移动的距离；G表示物体的重力；h表示物体上升的高度或动滑轮移动的距离；G动表示动滑轮的重力；V绳表示绳子自由端移动的速度；V物表示物体移动的速

2、度；t表示做功时间。ｎ表示绕过动滑轮的绳子股数（☆n的确定☆）4.与n有关的公式a.力的关系不计摩擦、绳重和动滑轮重：F=G／n只计动滑轮重：F=（G＋G动）／nb.距离关系S=nhc.速度关系V绳=nV物1.有用功（W有用）：使用机械时，机械对物体做的功是人们需要的，叫有用功。2.额外功（W额外）：克服机械本身所受重力和摩擦力所做的功，这是人们不需要的、而不得不额外做的功，叫额外功。3.总功（W总）：有用功跟额外功的总和，叫总功。三、有用功、额外功和总功公式：W总＝W有用+W额外四、机械效率1．定义：有用功与总功的比值．注1：机械效率

3、一般用百分数表示，没有单位注2：任何机械都不可避免的做额外功，有用功总小于总功，所以机械效率总小于12.公式：η=W有用／W总注3：如何增大机械效率呢？有用功不变的情况下，减小额外功额外功不变的情况下，增大有用功3.滑轮组的机械效率计算式a.任何情况下：b.不计绳重、摩擦：c.一切都计：【例】用如图1所示的滑轮组在20s内将重600N的物体从地面竖直提高4m，所用拉力是250N．在这个过程中，求：(1)有用功是多少？(2)总功是多少？(3)滑轮组的机械效率是多少？图1×100%＝60%.解：(1)有用功W有用＝Gh＝600N×4m＝24

4、00J.(3)滑轮组的机械效率η＝W有用W总×100%＝2400J4000J思维点拨：1.对重物做的功为有用功，拉力做的功为总功。2.明确承担重物的绳子段数n。(2)承担重物绳子股数n=4绳子自由端移动距离S=nh=4×4m=16m拉力做功W总＝FS＝250N×16m＝4000J图11．在小型建筑工地，常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料，其工作原理相当于如图1所示的滑轮组。某次将总重G为4000N的砖块匀速吊运到高为10m的楼上，用时40s，卷扬机提供的拉力F为2500N。求在此过程中：（1）有用功；（2）拉力F的功和功率；（3）滑轮组

5、的机械效率。答案：（1）40000J（2）50000J10000w（3）80%五、课堂演练2．用图2所示装置提升重为900牛的物体A，加在绳自由端的拉力大小为400牛时恰好可以使物体匀速上升．求：（1）求此时滑轮组的机械效率；（2）若不计绳重和摩擦，求动滑轮的重；（3）若提升的重物改为1200牛，此时滑轮组的机械效率又为多少？（4）在（3）问中需要在绳自由端加多大的拉力才能将物体匀速拉起？图2答案：（1）75%（2）300N（3）80%（4）500N3．用图3所示滑轮组拉着一重为100牛的物体A沿水平面做匀速运动，所用拉力F的大小为40

6、牛．（1）不计轮和绳的重力以及摩擦，求：物体A所受的摩擦力．（2）若滑轮组的机械效率为80%，求：物体A所受的摩擦力．图3答案：（1）120N（2）96N再见