八年級(jí)物理下冊(cè) 9-5《機(jī)械效率》課件 滬科版

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§9.5 機(jī)械效率,將重300N的物體提高2m：,（2）用滑輪組，動(dòng)滑輪30N，滑輪組對(duì)重物的功W1,（1）直接用手提，求W手,（若用杠桿、斜面呢？）,（3）提升動(dòng)滑輪需要的功W2，動(dòng)力F的功W,一、功的種類(lèi)：,1、有用功：對(duì)人們有用的功。,（1）必須做的功，任何機(jī)械都不可減少,（2）不使用機(jī)械也要做：W有用 = W手,（3）一般地，,水平拉物體：W有用 = fs,——W有用,豎直提物體：W有用 = Gh,（機(jī)械對(duì)物體的功、機(jī)械克服阻力做功、輸出功）,2、額外功：對(duì)人們無(wú)用但不得不做的功。,——W額外,（1）產(chǎn)生原因：,摩擦—— W額外 = fs,（2）實(shí)際機(jī)械： W額外可以減少，但不能為0,理想機(jī)械： W額外 =0,機(jī)械自重—— W額外 = G機(jī)h,3、總功： 有用功和額外功的和。,W總 = W有用 + W額外 = W動(dòng) = Fs,（動(dòng)力做的功、輸入功）,理想機(jī)械： W總 = W有用,W總,W有用,,,（W總= W有用）,（W動(dòng)）,W總,W有用,,,（ W總 = W有用 + W額外 ）,（W動(dòng)）,,W額外,二、機(jī)械效率 —— η,1、物理意義：反映機(jī)械性能優(yōu)劣的物理量,2、定義：有用功和總功的比值。,3、公式：,4、機(jī)械效率η一般用百分?jǐn)?shù)表示，總小于1，無(wú)單位。,（理想： η=1）,實(shí)際：η1,5、提高機(jī)械效率η的方法：,（1）改進(jìn)機(jī)械結(jié)構(gòu),（2）經(jīng)常保養(yǎng)、定時(shí)潤(rùn)滑……,減少額外功,6、討論：,（1）W有用與W總比值越大 ， η越大,（2） W額外與W有用比值越小 ， η越大,（3）,例1、用一動(dòng)滑輪將 G =80N的物體提高2m，動(dòng)力F為50N，求W總， W有用， W額外， η,例2、如圖，動(dòng)力F為50N，物體運(yùn)動(dòng)了2m，物體與地面摩擦力f為100N，求W總， W有用， W額外， η,四、杠桿的效率：,相似總成立：,FL動(dòng) = GL阻 （平衡條件）,S/h = L動(dòng)/L阻,1、理想：,W有用 = Gh,W總 = Fs,=,2、實(shí)際：,W總 = Fs,W有用= Gh,W額外 = W總-- W有用 = Fs --Gh,1、已知杠桿全長(zhǎng)1.5m，左端掛有200N的重物，右端施加動(dòng)力150N，動(dòng)力作用點(diǎn)向下移動(dòng)0.6m時(shí)，阻力作用點(diǎn)上升0.3m，求杠桿的效率。（杠桿勻速轉(zhuǎn)動(dòng) ）,五、斜面的效率：,1、理想：,W有用 = Gh,W總 = FL,=,2、實(shí)際：,W總 = FL,W有用= Gh,W額外 = fL,（斜面越陡，機(jī)械效率越高）,斜面的摩擦力f不等于拉力F：,例、一斜面高1m，長(zhǎng)5m，用25N的拉力將重100N的物體勻速拉到頂端，求機(jī)械效率和斜面的摩擦力。,六、滑輪組的效率：,總成立：,S = n h,VF = n VG,1、理想：,F = G / n,W有用 = Gh,W總 = FS,=,（一）豎直拉：,2、實(shí)際（一般忽略摩擦，只考慮G動(dòng)）,W總 = FS =,W有用 = Gh,W額外 = G動(dòng)h,F= G + G動(dòng) / n,= Gh + G動(dòng)h,說(shuō)明：,（1）滑輪組的η與繞線方式無(wú)關(guān)；,（2） G動(dòng)一定時(shí)，物體的G越大， η 越高；,B、同一滑輪組提的重物越重， η 越高；,A、同一滑輪組（機(jī)械）的η 不是固定不變的；,（3） G一定時(shí)， G動(dòng)越大， η 越低；,（同一重物，動(dòng)滑輪越輕， η 越高）,5、如右圖所示，某人用拉力F=300N勻速拉動(dòng)，使物體在t=30s時(shí)間內(nèi)提高2m，物重960N，求P有，P總，η。,6、如右圖所示的滑輪組，不計(jì)摩擦和繩重，把900N的重物體高了10m，滑輪組效率75%，用這個(gè)滑輪組提起1200N的重物，這時(shí)滑輪組的效率為多少？,總成立：,SF = n S物,VF = n V物,W有用 = f S物,W總 = F SF,（二）水平拉：,W額外 = F SF -- f S物,,11、使用如圖所示的滑輪組拉動(dòng)重物A，已知拉繩子的拉力F=1200N，若此時(shí)滑輪組的效率是85%，試計(jì)算重物A與水平地面的摩擦力。,12、用拉力F=300N，使小車(chē)水平勻速運(yùn)動(dòng)，繩子自由端移動(dòng)速度VF=0.6m/s，滑輪組效率η=80%，求：①小車(chē)受到阻力fA，②滑輪對(duì)小車(chē)做功的功率P有。,（三）涉及浮力：,W總 = FS = (G – F浮) h + G動(dòng) h,W有用= （G--F?。﹉,W額外 = G動(dòng)h,F= （G – F浮 + G動(dòng) ）/ n,14、如圖所示，滑輪組的機(jī)械效率為60%，用它打撈掉在水中的實(shí)心鐵塊，人用400N的力拉繩子的自由端，使重物在30秒內(nèi)在水中勻速上升2m，若不計(jì)水的阻力，求：①人拉住繩子做的總功②人拉繩子的功率③重物的重力（ρ=8.2×103kg/m3，）,2.一個(gè)工人在地面上想利用2個(gè)定滑輪和2個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組提起重2000N的貨物，已知每個(gè)大滑輪重150N，每個(gè)小滑輪重50N，①畫(huà)出滑輪組，②不計(jì)摩擦和繩重，讓在地面的人在1分鐘內(nèi)將貨物提升3m，求工人的有用功和總功率。,3.一個(gè)動(dòng)滑輪掛有100N的物體，勻速上升時(shí)為F=75N，①當(dāng)物體上升1m時(shí)，動(dòng)力作用點(diǎn)上升距離。②當(dāng)物體上升10cm/s時(shí)，動(dòng)力作用點(diǎn)上升速度。③動(dòng)滑輪效率。④動(dòng)力總功率，有用功功率。,4.一起重機(jī)，機(jī)械效率η=80%，功率為15kw（總功率）求：①起重機(jī)每分鐘完成有用功。②起重機(jī)每分鐘做的額外功。③起重機(jī)1分鐘內(nèi)可將10噸的重物舉高多少米？,7、如圖所示，用40N的拉力使物體勻速上升，不計(jì)繩重和摩擦，裝置的機(jī)械效率為75%，求①物重和動(dòng)滑輪重。②若繩子能承受最大拉力50N，此裝置的機(jī)械效率最高為多少？,8.在某工地上，工人用滑輪組吊起重600N的物體，他站在地面用200N的拉力往下拉繩子，物體上升了3m，滑輪組工作時(shí)效率為75%，求①滑輪組提升重物做的有用功和工人做的總功②滑輪組吊起重物的段數(shù)n，并畫(huà)出滑輪組示意圖。,9.工人用如右圖所示的滑輪組提起重2000N的物體。①不計(jì)摩擦和動(dòng)滑輪重，工人提起這個(gè)重物至少要用多大的力？②若工人勻速提起這個(gè)物體時(shí)所用的拉力為800N，滑輪組的效率為多少？③若工人勻速提起這個(gè)物體時(shí)所用的拉力為800N，用時(shí)1分鐘將物體提高3m，滑輪組的功率為多少？,10.已知拉力F=200N，物體A水平向右勻速VA=3m/s，物體B與地面間摩擦力fB=90N，（不計(jì)摩擦和動(dòng)滑輪重）求：①VB②fA③拉力的功率P總④繩拉B的功率PB⑤如果原來(lái)AB相距12m，則2秒后AB相距多少？,,13.如圖工人用240N的拉力拉繩使水中的小船勻速靠近，用10分鐘將繩子拉下60m，已知小船重1.8×104N，小船受到水的阻力為船重的0.01倍，求：①工人拉繩時(shí)的總功率②裝置的機(jī)械效率。,,15.密度ρA=3×103kg/m3，A在水中排開(kāi)100g水，動(dòng)滑輪質(zhì)量m′=40g，需要用多大的力才能使物體A在水中提升2m，設(shè)時(shí)間t=5秒，求：①滑輪組的效率，②拉力的功率。,16.如圖所示，金屬塊靜止在水平放置的平底容器內(nèi)，懸掛金屬塊的繩子處于自由狀態(tài)，現(xiàn)通過(guò)彈簧秤拉動(dòng)繩子自由端，使金屬勻速上升，此時(shí)彈簧秤示數(shù)為10N，已知?jiǎng)踊喼?.2N，不計(jì)摩擦和繩重，求：①開(kāi)始時(shí)金屬塊對(duì)容器底的壓力，②勻速提升重物時(shí)滑輪組的效率，③在如圖所示的狀態(tài)下，向容器內(nèi)倒入適量的水使金屬塊浸沒(méi)在水中，拉動(dòng)彈簧秤使金屬塊在水中勻速上升，此時(shí)彈簧秤示數(shù)為9N，那么金屬塊的密度為多少？,