新浙教版九年级上机械效率专题.pptVIP

3.4 机械效率专题 在实际生活中，我们很难实现W额外=0， 一般用W有用、W总的比值来衡量能量的利用率， 也就是机械效率(Mechanical efficiency) η= × 100% = W有用 W总 (2)有用功总小于总功,所以机械效率总小于1 (1)机械效率一般用百分数表示，没有单位 (3)η越大,表示机械工作时能量的利用率越高 W有用 W有用 + W额外 A.滑轮组： F G G’ h W有用 W总 η= = = = fS FS’ fS FnS f nF F f S F f N G h L B.斜面： W有用 W总 η= = = Gh FL Gh Gh+fL W有用 W总 η= = = = 或= = Gh FS Gh nFh Gh Gh+G’h G G+G’ G nF η = G G+G’ 在滑轮组中有： 如何增大机械效率 举例：如何增大滑轮组的机械效率？ (1)对同一个滑轮组而言，G’是固定的。所提物重G越大，机械效率就越大。 结论： η = = = 1 - G G+G’ G+G’-G’ G+G’ G’ G+G’ (1)若所提物重G不变，G’越小，机械效率越大。 也就是说，一般可以通过减小机械自重和增加物体重力来增大机械效率 例1 实验课上，甲、乙两个小组所组装的滑轮组如图所示，已知所用滑轮、绳子的规格完全相同，不计绳重及摩擦，则下列说法中正确的是( ) A.甲较省力，甲的机械效率较大 B.乙较省力，两种方式机械效率一样大 C.乙机械效率较大，两种方式提升物体的最大质量相等 D.以相同速度提升等质量的物体，甲功率大 解析 直接根据 ，得到η甲 = η乙；排除A、C； 再根据 ，得到F甲 : F乙 = 3 : 2；故B正确 最后因为S = nh，v物相等时， v甲 : v乙 = 2 : 3； 所以P甲 : P乙 = F甲 v甲 : F乙 v乙 =1；故D错 η = G G+G’ F = G+G’ n 练习 甲乙两个滑轮组如图所示，其中的每一个滑轮都相同，用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度，不计滑轮组的摩擦，下列说法中正确的是( ) A.若G1=G2，拉力做的额外功相同 B.若G1=G2，拉力做的总功相同 C.若G1=G2，甲的机械效率大于乙的机械效率 D.用甲乙一种任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变 C 例2 如图所示，人以600N的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端 10s，使绳端向下移动了1.5m，重物匀速上升了0.5m，已知滑轮组的机械效率70%(g=10N/kg)。 (1)按题意画出滑轮组的绕绳； (2)人所做功的功率多大； (3)被吊起重物质量多大； 解析 (1) ∵ S=nh，∴n=S/h=1.5m/0.5m=3，根据“奇动偶定” 应从动滑轮出发绕线，如图所示： (2)P=W/t=FS/t=600N×1.5m/10s=90w ； (3)η= ， 整理得：G×0.5m=0.7×600N×1.5m， 得G=1260N，m=126kg ； Gh FS 练习 如图所示，用滑轮组来匀速拉动地面上的小车，请画出最省力的绕线方式。若地面与小车间的摩擦力为f，人拉绳子的拉力为F，试写出η的表达式(忽略其他阻力) 答案 绕线如图所示： fS 4FS η= = f 4F 例3 如图所示，将重为100N的物体匀速从斜面的底端拉至顶端。已知斜面长5m，高2m，拉力F=50N。求该装置的机械效率。 解析 如图装置结合了斜面和动滑轮，没有现成公式可以利用。因此我们应从η的定义式着手，找到对应的W有用、W总； η= =