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1、机械效率 我们需要把100N重的沙子运到6m高的楼上,利用右图的四种方法向楼上运沙子，按表中要求通过计算体会有用功、额外功、总功我们的目的是：我们的目的是：_砂子重砂子重100N 人重人重400N 桶重桶重20N 地面到三楼高地面到三楼高6 m 人提沙子做功人提沙子做功1对砂做功对砂做功2对桶做功对桶做功600J3克服自重克服自重 做功做功总功总功3120J额外功额外功2520J120J2400J有用功有用功600J砂子重砂子重100N 桶重桶重20N 地面到三楼高地面到三楼高6 m 人拉滑轮做人拉滑轮做功功1对砂子做功对砂子做功600J2对桶做功对桶做功有用功有用功600J总功总功720J额
2、外功额外功120J120J砂子重砂子重100N 桶重桶重20N 动滑轮重动滑轮重10N 地面到三楼高地面到三楼高6 m 人拉滑轮做人拉滑轮做功功1对砂子做功对砂子做功600J2对桶做功对桶做功3对动滑对动滑轮做功轮做功有用功有用功600J额外功额外功180J总功总功780J60J120J砂子重砂子重100N 动滑轮重动滑轮重10N 口袋重口袋重5N 地面到三楼高地面到三楼高6 m 人拉滑轮做人拉滑轮做功功1对砂子做功对砂子做功2对口袋做功对口袋做功3对动滑轮做功对动滑轮做功600J有用功有用功600J额外功额外功90J总功总功690J30J60J你希望额外功多些还是少些呢？你希望额外功多些还是
3、少些呢？砂子重砂子重100N 人重人重400N 桶重桶重20N 动滑轮重动滑轮重10N 口袋重口袋重5N 地面到三楼高地面到三楼高6 m 1对砂子做功2对桶做功3对动滑轮做功600J180J2对桶做功3克服自重做功600J1对砂子做功2520J1对砂子做功2对口袋做功3对动滑轮做功 600J90J1对砂子做功2对桶做功600J120J一台起重机将重3103N的货物匀速提高4m,起重机做的有用功是多少，如果额外功是3103J，则机械效率是多少？解：起重机匀速提升重物 F=G=3103N h=4m W有=Fh=3103N4m =1.2104J又W额=3103J W总=W有+W额 =1.2104J+
4、3103J =1.5104J由=W有/W总 =1.2104J/1.5104J =80%任务三：滑轮组的机械效率的计算任务三：滑轮组的机械效率的计算温馨提示：温馨提示：滑轮组提高重物时，我们的目的是：，所以我们克服重力做的功是：功，由于动滑轮有重量，绳子间有摩擦这些在提升重物时这些功又不得不做的，因此是：功，拉力F=G总/n,（G总=重物和滑轮的总重量）所以拉力F做的功是：功故需要大家明确的是：故需要大家明确的是：滑轮组中：滑轮组中：是有用功是有用功 即即W有有=_ 是总功是总功 即即W总总=_因此因此:滑轮组的机械效率滑轮组的机械效率=滑轮组的机械效率中将S=nh 代入我们可以得到=因此根据公
5、式要求滑轮组的机械效率我们只需要知道 和 （n是已知的）提高重物提高重物有用有用额外额外总总克服重力做功克服重力做功Gh(或或G物物h)拉力拉力F做的功做的功FSGh/FSG/nFG物物F 滑轮组提高重物时滑轮组提高重物时:W有用有用 G物物 hW总总 F sWGhWFs 有有总总 如图，忽略绳重和摩擦，用拉力如图，忽略绳重和摩擦，用拉力F拉着拉着10 N的的重物匀速上升，绳子自由端移动重物匀速上升，绳子自由端移动1 m，动滑轮，动滑轮重力重力2 N,求：机械效率。求：机械效率。合合 作作在自由端施力在自由端施力60N，利用，利用滑轮滑轮组把组把重重200N的货物的货物提升提升2m,m,不不计
6、摩擦。求：计摩擦。求：（1）绳端移动距离多少）绳端移动距离多少m m？（2）滑轮组的机械效率是）滑轮组的机械效率是 多少？多少？(3)(3)动滑轮重多少动滑轮重多少N?N?在自由端施力在自由端施力60N，利用，利用滑轮组把滑轮组把重重200N的货的货物物提升提升2m,m,不计摩擦。求：不计摩擦。求：（1）绳端移动距离多少）绳端移动距离多少m m？（2）滑轮组的机械效率是多少？）滑轮组的机械效率是多少？（3 3）动滑轮重多少）动滑轮重多少N?N?4、如图所示，用、如图所示，用40N的拉力使物体匀速上升，不计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绳重和摩擦，此时整个装置的机
7、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,绳绳的拉力又是多少？的拉力又是多少？(3)机械效率又是多少？机械效率又是多少？（1）由题可知物体承担物重的绳子的段数为）由题可知物体承担物重的绳子的段数为3，则，则 s绳绳nh物物 由由 得得nFGFnhGhFsGhWW总有 G物物1=n1 F拉拉=375%40N=90N(2)若不计绳重和摩擦，若不计绳重和摩擦，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的重物时，则的重物时，则 F拉拉2=1/n(G物物2+G动动
8、)=1/3（150N+30N）=60N=150N150N+30N=83.33 WGhGWGhG hGG有用总动动解：解：有用功:对人们有用的功.总 功:有用功加额外功的和.额外功:对人们没有利用价值而又不 得不做的功.定 义：有用功跟总功的比值.一、功的分类二、机械效率公 式：有用总有用有用额外三、如何提高机械效率3、某同学用动力臂是阻力臂2倍的杠杆将重400N的石头抬高20cm,手向下压的力是220N,手下降的高度是 cm,人做的功是_J,有用功是_J,这根杠杆的机械效率是_.40888090.9%滑轮组水平拉动物体时滑轮组水平拉动物体时:W有用有用 f hW总总 F s S=n h物体重物体重150N N，物体与水平地面的滑动，物体与水平地面的滑动摩擦力为摩擦力为30N，用，用12.5N12.5N的拉力使物的拉力使物体匀速前进体匀速前进2m2m，求：，求：总功、有用功和总功、有用功和这个滑轮组的机械效率。这个滑轮组的机械效率。
