物理滬科版第五節(jié) 機(jī)械效率評(píng)優(yōu)課ppt課件

這是一份物理滬科版第五節(jié) 機(jī)械效率評(píng)優(yōu)課ppt課件，共26頁(yè)。PPT課件主要包含了典例剖析，針對(duì)訓(xùn)練，勻速緩慢，所提物體受到的重力，勻速直線，機(jī)械效率，克服杠桿重力做功等內(nèi)容，歡迎下載使用。
1.會(huì)有關(guān)滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算及實(shí)驗(yàn)。2.會(huì)有關(guān)斜面、杠桿機(jī)械效率的計(jì)算及測(cè)量。3.會(huì)功、功率和機(jī)械效率的綜合計(jì)算。
考點(diǎn)一　有關(guān)滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算及實(shí)驗(yàn)
例1 如圖所示，滑輪組在豎直向上的拉力F=50 N作用下，將重為120 N的物體勻速提起在10 s時(shí)間內(nèi)繩子自由端移動(dòng)的距離為s=3m。
（1）計(jì)算物體上升的速度；（2）計(jì)算滑輪組提升該重物時(shí)的機(jī)械效率；（3）若克服繩重和摩擦做的額外功為10 J，求動(dòng)滑輪的重。
解：（1）由題圖知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3，拉力端移動(dòng)的距離s=3h，則物體上升的高度： 物體上升的速度：（2）拉力做的有用功： 拉力做的總功：滑輪組的機(jī)械效率：（3）所做的額外功 :若克服繩重和摩擦做的額外功為10J，則克服動(dòng)滑輪重力做的額外功： 可得動(dòng)滑輪的重力：
練習(xí)1 如圖所示的滑輪組中，動(dòng)滑輪重1 N，小強(qiáng)用6 N的拉力F通過(guò)該滑輪組勻速拉起重10 N的物體，物體沿豎直方向上升0.4 m。此過(guò)程中，額外功和機(jī)械效率分別是（ ）
A．0.4 J　83.3% B．0.8 J　91.7% C．0.8 J　83.3% D．0.4 J　91.7%
練習(xí)2 如圖所示，當(dāng)水平拉力F＝50 N時(shí)，恰好可以使物體A沿水平地面向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知物體重為200 N，所受地面的摩擦力約為80 N，假如在5 s時(shí)間內(nèi)，物體水平移動(dòng)了0.6 m，不計(jì)繩和滑輪的自重，則在此過(guò)程中( )
A.拉力F做功為30 JB.物體重力做功為120 JC.拉力F做功的功率為12 WD.該裝置的機(jī)械效率約為60%
練習(xí)3 在“探究滑輪組的機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)中，小麗用如圖所示的同一滑輪組提升不同鉤碼的方法，分別做了甲、乙、丙3次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下。
（1）實(shí)驗(yàn)中要豎直向上 拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使鉤碼升高。（2）表格中編號(hào)①處數(shù)據(jù)應(yīng)為 ，編號(hào)②處數(shù)據(jù)應(yīng)為 。（3）分析以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出如下結(jié)論：同一滑輪組的機(jī)械效率主要與 有關(guān)。（4）若將此滑輪組換一種繞繩方法，不計(jì)摩擦及繩重，提升相同的物體時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率 選填“變大”“變小”或“不變”）。
考點(diǎn)二 有關(guān)斜面、杠桿機(jī)械效率的計(jì)算及測(cè)量
例2 在斜面上將一個(gè)質(zhì)量為0.4 kg的物體，從底端沿斜面勻速拉到頂端（如圖所示），所用時(shí)間為4 s，斜面長(zhǎng)s=1 m、高h(yuǎn)=0.2 m，該斜面的機(jī)械效率為80%。（g取10N/kg）求：
（1）物體受到的重力；（2）拉力所做的有用功；（3）拉力所做的總功和總功率；（4）物體在斜面上受到的摩擦力。
練習(xí)4 將一個(gè)重為4.5 N的物體沿斜面從底端勻速拉到頂端（如圖所示），斜面長(zhǎng)1.2 m，高0.4 m，斜面對(duì)物體的摩擦力為0.3 N（物體大小可忽略）。則下列說(shuō)法正確的是（ ）A．沿斜面向上的拉力0.3 N B．有用功0.36 J，機(jī)械效率20%C．有用功1.8 J，機(jī)械效率20% D．總功2.16 J，機(jī)械效率83.3%
練習(xí)5 如圖所示是一種小型千斤頂?shù)氖疽鈭D，當(dāng)手往下壓動(dòng)搖臂時(shí)，能把重物抬高一段較小的距離，工人在4 s時(shí)間內(nèi)用100 N的力豎直向下壓動(dòng)搖臂1 m，把1000 N的重物勻速抬高8 cm．則重物上升的速度為 m/s，人做的功為 J，千斤頂?shù)男适? %．
練習(xí)6 小明利用斜面搬運(yùn)物體的過(guò)程中，提出了一個(gè)問題：“斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度有沒有關(guān)系？”針對(duì)這個(gè)問題，他通過(guò)在斜面上拉動(dòng)物體進(jìn)行了探究（如圖所示），測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表中所示：
（l）沿斜面拉動(dòng)物體時(shí)，應(yīng)使其做 運(yùn)動(dòng)．（2）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可求出第③次實(shí)驗(yàn)中拉力所做的有用功為 J，機(jī)械效率是 % 。（3）通過(guò)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析可知，斜面的省力情況與斜面傾斜程度的關(guān)系是：斜面越緩，越 。（4）通過(guò)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，對(duì)斜面機(jī)械效率的問題可獲得的初步結(jié)論是：在其他條件不變的情況下， 。
斜面越陡，機(jī)械效率越高
例3 建筑工人用如圖所示的滑輪組，在4 s內(nèi)將重為1500 N的物體沿水平方向勻速移動(dòng)2 m的過(guò)程中，所用的拉力大小為375 N，物體受到水平地面的摩擦力為物重的0.4倍．在此過(guò)程中下列說(shuō)法正確的是（ ）
考點(diǎn)三 功、功率和機(jī)械效率的綜合計(jì)算
A．繩子自由端沿水平方向移動(dòng)了6 m B．物體受到的拉力為750 NC．拉力F的功率為750 W D．滑輪組的機(jī)械效率為80%
【解析】由題圖可知，n=2，則繩子自由端沿水平方向移動(dòng)的距離s=nsA=2×2 m=4 m，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；物體沿水平方向勻速移動(dòng)時(shí)處于平衡狀態(tài)，物體受到的拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力，則物體受到的拉力FA=f =0.4G =0.4×1500N=600N，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；拉力F做的功W總=Fs =375 N×4 m=1500 J，則拉力F的功率 ，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤；有用功W有用=FASA=600N×2m=1200J，則滑輪組的機(jī)械效率： ，故D選項(xiàng)正確。
練習(xí)7 兩個(gè)滑輪按圖所示的方式組合，用5 N的拉力F拉動(dòng)繩端，使物體在5 s內(nèi)水平向左勻速滑動(dòng)1 m，物體與地面間的摩擦力為9 N。下列選項(xiàng)正確的是（　?。?br/>A．A是定滑輪，B是動(dòng)滑輪B．拉力F做的功為5 JC．拉力F的功率為1.8 WD．滑輪組的機(jī)械效率為90%
練習(xí)8 小強(qiáng)用如圖所示裝置在10 s內(nèi)將重為450 N的貨物勻速提升2 m，此過(guò)程中拉力F的功率為120 W。求:
（1）提升裝置所做的有用功；（2）拉力F做的功；（3）該滑輪組的機(jī)械效率。
解：提升裝置所做的有用功
有關(guān)滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算及實(shí)驗(yàn)
有關(guān)斜面、杠桿機(jī)械效率的計(jì)算及測(cè)量
功、功率和機(jī)械效率的綜合計(jì)算
1. 用如圖所示的裝置研究滑輪組機(jī)械效率，下列說(shuō)法不正確的是( )
A.彈簧測(cè)力計(jì)通常要豎直向上勻速拉動(dòng)B.測(cè)量機(jī)械效率的原理是 C.機(jī)械效率與動(dòng)滑輪重力的大小有關(guān)D.提高機(jī)械效率可以通過(guò)減小鉤碼的重力來(lái)實(shí)現(xiàn)
2. （多選）在斜面上將一個(gè)質(zhì)量為5 kg的物體勻速拉到高處，如圖所示，沿斜面向上的拉力為40 N，斜面長(zhǎng)2 m、高1 m。把重物直接提升h所做的功作為有用功（g取10N/kg）。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A.物體只受重力、拉力和摩擦力三個(gè)力的作用 B.做的有用功是50 JC.此斜面的機(jī)械效率為62.5% D.物體受到的摩擦力大小為10 N
3.如圖所示，在測(cè)定杠桿機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中，豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),使掛在杠桿OB下面的物塊緩慢上升至虛線位置，彈簧測(cè)力計(jì)上升的高度s為0.2 m。物塊重G為1.5 N，物塊上升的高度h為0.3 m，則杠桿的機(jī)械效率為______%，使用該杠桿做額外功的一個(gè)原因是_______________ 。
4. 往車上裝重物時(shí)，常常用長(zhǎng)木板搭個(gè)斜面，把重物沿斜面推上去，如圖所示，工人用3 m長(zhǎng)的斜面，把120 kg的重物提高1m，假設(shè)斜面很光滑，則需要施加的推力為________，若實(shí)際用力為500 N，斜面的機(jī)械效率為_________，重物受到的摩擦力為_________。（g取10N/kg）
5.小明同學(xué)做“測(cè)量滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)（如圖所示），用同一滑輪組緩慢提升不同數(shù)量的鉤碼，記錄數(shù)據(jù)如下表所示。
（1）觀察圖中測(cè)力計(jì)的示數(shù)，表格中①處的數(shù)值是_______；②處的數(shù)值是_______。（2）小明通過(guò)分析表格中的數(shù)據(jù)，得到了提高滑輪組機(jī)械效率的方法。汽車作為一種“機(jī)械”，提高效率對(duì)節(jié)能減排有重要意義。請(qǐng)你提出以下三種提高效率的方法中，方法_______與本實(shí)驗(yàn)是同理的。方法一：鼓勵(lì)人們“拼車”出行，使汽車盡量裝滿人員；方法二：汽車制造商用新材料減輕汽車質(zhì)量；方法三：經(jīng)常給汽車做保養(yǎng)，保持良好潤(rùn)滑。（3）小明發(fā)現(xiàn)繩端移動(dòng)的距離始終與鉤碼提升高度的倍數(shù)關(guān)系，于是他認(rèn)為：鉤碼數(shù)量一定時(shí)，無(wú)論將鉤碼提升多高，都不影響該滑輪組的機(jī)械效率。小芳則認(rèn)為：鉤碼提升的高度不同，有用功就不同，機(jī)械效率就變化了。你認(rèn)為_________的看法是正確的。
6. 如圖是工人利用滑輪組提升重為810 N物體的示意圖，某段過(guò)程中物體勻速上升的速度為0.1 m/s，工人拉力F的功率為90 W，物體上升10 s拉力F克服滑輪組的摩擦做的功是60 J，不計(jì)繩重。求：
（1）工人拉繩子的速度；（2）滑輪組的機(jī)械效率；（3）滑輪組中的動(dòng)滑輪的重力。