资源简介

专题2　滑轮　机械效率
滑轮
1.滑轮（不计绳重和摩擦，物体重力为G，动滑轮重力为G动，s为绳端移动的距离，h为物体移动的距离）
定滑轮 动滑轮 滑轮组
示意图
实质 　等臂　杠杆 动力臂是阻力臂　二　倍的杠杆
力的关系（F，G） F1＝　G　　 F2＝　（G＋G动）　　 F3＝　（G＋G动）　 F4＝　（G＋G动）　
绳端移动距离（s） 与重物提升高度 （h）的关系 s＝h s＝2h s＝nh（n是承担动滑轮和物重的绳子段数）
作用 改变力的方向 省力 既可以省力，又可以改变力的方向
2.轮轴：轮轴由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。通常把大轮叫轮，小轮叫轴。使用轮轴可以省力，但一定费距离。如门把手、方向盘、水龙头等。
3.斜面：与水平面成一定角度的平面，是一种　省力　、　费距离　的简单机械。如盘山公路。
机械效率
1.有用功：为了完成某项任务而　必须做　的功，用W有用表示。
2.额外功：使用机械时，并非我们需要又　不得不做　的功，用W额外表示。
3.总功：有用功与额外功　之和　，用W总表示，W总＝W有用＋W额外。
4.概念：将　有用功　跟　 总功　的比值叫作机械效率，用符号　η　表示。
5.公式：η＝。
6.使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总是　小于　总功，所以机械效率总是　小于　1。机械效率通常用百分数表示。
7.常见简单机械的机械效率
定滑轮 动滑轮、滑轮组 斜面
示意图
有用功 W有用＝　Gh　（G表示物体重力，单位是N；h表示物体上升高度，单位是m；W有用表示有用功，单位是J）
总功（F为拉力，s为绳端移动的距离） W总＝　Fs　（s＝h） W总＝Fs（s＝nh，n为承担动滑轮和物重的绳子段数） W总＝Fs
机械效率 η＝＝＝ η＝＝＝ η＝＝
滑轮
1.如图所示，用滑轮组将一个重为80N的物体提升，拉力F大小为50N，物体上升10cm，用时2s，滑轮组的机械效率为　80％　，拉力做功的功率为　5　W。
2.如图所示，在F＝10N的水平拉力作用下，使G＝150N的物块在20s内沿水平地面匀速直线向左运动了2m，已知物块与水平地面的滑动摩擦力大小为24N，不计绳子和滑轮的重量。则在上述过程中，拉力F做功的功率为　3　W，该滑轮组的机械效率为　80％　。
斜面
3.如图所示，汽车在蜿蜒的盘山公路上缓缓行驶。车子沿着盘山公路向上爬坡时，司机会换成低挡，并降低车速，这样做的目的是（　A　）
A.为了获得更大的牵引力
B.为了提高车辆的机械效率
C.为了少做功
D.为了获得更大的功率来爬坡
4.往车上装重物时，常常用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去，如图所示，已知箱子重900N，斜面长3m、高1m。工人用400N沿斜面方向的力将箱子匀速推到车上。在这过程中工人做的有用功是　900　J，推力对箱子做的功是　1 200　J，物体受到斜面的摩擦力为　100　N，斜面的机械效率为　75％　。
　　　
测量滑轮组的机械效率
　如图所示，小明完成了“测量滑轮组机械效率”的实验。
（1）实验中用到的测量工具有弹簧测力计、　刻度尺　。
（2）实验时应沿竖直方向　匀速　缓慢拉动弹簧测力计，使物体匀速上升，此时拉力　等于　弹簧测力计的示数。
（3）实验时不可以让弹簧测力计静止读数，因为摩擦力的存在，静止时弹簧测力计的示数　偏小　。
（4）由甲、乙两图，可以探究滑轮组的机械效率与　物重　的关系；由　甲、丙　两图，可以探究滑轮组的机械效率与动滑轮重力的关系。
（5）小明进行了4次实验，测得的数据记录在如下表格中，请将表格补充完整。
实验序号 1 2 3 4
钩码总重G/N 4 4 6 4
钩码上升的 高度h/m 0.1 0.2 0.1 0.1
弹簧测力计的示数F/N 1.8 1.8 2.4 1.4
弹簧测力计移动的距离s/m 0.3 0.6 0.3 0.5
机械效率η 　74％　 74％ 83％ 57％
（6）比较第1、2两次实验可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度　无关　。
（7）比较第1、3两次实验可知，同一滑轮组提升物体时，被提升物体越重，机械效率越　高　。
【拓展设问】
（8）由实验可知，提高滑轮组机械效率的方法：　增加物重　、　减小动滑轮重（数量）　、　减小机械间的摩擦　。
（9）如图丁所示，小明又用四个相同的滑轮组成两个绕线方式不同的滑轮组，把质量相等的物体提升相同的高度，忽略绳重与摩擦，则η甲　＝　η乙，说明滑轮组的机械效率与其绕绳方式　无关　。
（10）滑轮组通常与电动机结合使用，根据以上结论和生活经验，下列措施中不能提高滑轮组机械效率、节约电能的是（　D　）
A.减轻动滑轮重
B.给机械加润滑油
C.增加所提物重
D.增加重物上升的高度专题2　滑轮　机械效率
滑轮
1.滑轮（不计绳重和摩擦，物体重力为G，动滑轮重力为G动，s为绳端移动的距离，h为物体移动的距离）
定滑轮 动滑轮 滑轮组
示意图
实质 杠杆 动力臂是阻力臂 倍的杠杆
力的关系（F，G） F1＝ 　 F2＝ 　 F3＝ F4＝
绳端移动距离（s） 与重物提升高度 （h）的关系 s＝h s＝2h s＝nh（n是承担动滑轮和物重的绳子段数）
作用 改变力的方向 省力 既可以省力，又可以改变力的方向
2.轮轴：轮轴由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。通常把大轮叫轮，小轮叫轴。使用轮轴可以省力，但一定费距离。如门把手、方向盘、水龙头等。
3.斜面：与水平面成一定角度的平面，是一种 、 的简单机械。如盘山公路。
机械效率
1.有用功：为了完成某项任务而 的功，用W有用表示。
2.额外功：使用机械时，并非我们需要又 的功，用W额外表示。
3.总功：有用功与额外功 ，用W总表示，W总＝W有用＋W额外。
4.概念：将 跟 的比值叫作机械效率，用符号 表示。
5.公式：η＝。
6.使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总是 总功，所以机械效率总是 1。机械效率通常用百分数表示。
7.常见简单机械的机械效率
定滑轮 动滑轮、滑轮组 斜面
示意图
有用功 W有用＝ （G表示物体重力，单位是N；h表示物体上升高度，单位是m；W有用表示有用功，单位是J）
总功（F为拉力，s为绳端移动的距离） W总＝ （s＝h） W总＝Fs（s＝nh，n为承担动滑轮和物重的绳子段数） W总＝Fs
机械效率 η＝＝＝ η＝＝＝ η＝＝
滑轮
1.如图所示，用滑轮组将一个重为80N的物体提升，拉力F大小为50N，物体上升10cm，用时2s，滑轮组的机械效率为 ，拉力做功的功率为 W。
2.如图所示，在F＝10N的水平拉力作用下，使G＝150N的物块在20s内沿水平地面匀速直线向左运动了2m，已知物块与水平地面的滑动摩擦力大小为24N，不计绳子和滑轮的重量。则在上述过程中，拉力F做功的功率为 W，该滑轮组的机械效率为 。
斜面
3.如图所示，汽车在蜿蜒的盘山公路上缓缓行驶。车子沿着盘山公路向上爬坡时，司机会换成低挡，并降低车速，这样做的目的是（　A　）
A.为了获得更大的牵引力
B.为了提高车辆的机械效率
C.为了少做功
D.为了获得更大的功率来爬坡
4.往车上装重物时，常常用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去，如图所示，已知箱子重900N，斜面长3m、高1m。工人用400N沿斜面方向的力将箱子匀速推到车上。在这过程中工人做的有用功是 J，推力对箱子做的功是 J，物体受到斜面的摩擦力为 N，斜面的机械效率为 。
　　　
测量滑轮组的机械效率
　如图所示，小明完成了“测量滑轮组机械效率”的实验。
（1）实验中用到的测量工具有弹簧测力计、 。
（2）实验时应沿竖直方向 缓慢拉动弹簧测力计，使物体匀速上升，此时拉力 弹簧测力计的示数。
（3）实验时不可以让弹簧测力计静止读数，因为摩擦力的存在，静止时弹簧测力计的示数 。
（4）由甲、乙两图，可以探究滑轮组的机械效率与 的关系；由 两图，可以探究滑轮组的机械效率与动滑轮重力的关系。
（5）小明进行了4次实验，测得的数据记录在如下表格中，请将表格补充完整。
实验序号 1 2 3 4
钩码总重G/N 4 4 6 4
钩码上升的 高度h/m 0.1 0.2 0.1 0.1
弹簧测力计的示数F/N 1.8 1.8 2.4 1.4
弹簧测力计移动的距离s/m 0.3 0.6 0.3 0.5
机械效率η 74％ 83％ 57％
（6）比较第1、2两次实验可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度 。
（7）比较第1、3两次实验可知，同一滑轮组提升物体时，被提升物体越重，机械效率越 。
【拓展设问】
（8）由实验可知，提高滑轮组机械效率的方法： 、 、 。
（9）如图丁所示，小明又用四个相同的滑轮组成两个绕线方式不同的滑轮组，把质量相等的物体提升相同的高度，忽略绳重与摩擦，则η甲 η乙，说明滑轮组的机械效率与其绕绳方式 。
（10）滑轮组通常与电动机结合使用，根据以上结论和生活经验，下列措施中不能提高滑轮组机械效率、节约电能的是（　D　）
A.减轻动滑轮重
B.给机械加润滑油
C.增加所提物重
D.增加重物上升的高度

展开更多......

收起↑