机械效率(苏荣基）.ppt

求简单机械的效率 一、求滑轮组的机械效率（1）竖直放置 忽略摩擦力的影响，滑轮组的机械效率与滑轮的重力和提升的重物大小有关。 （1）滑轮自重一定，即意味着额外功一定；此时提升重物越重，有用功就越多，效率就越高。 （2）提升重物一定，即意味着有用功一定；滑轮越轻，额外功就越小，效率就越高。 二、求滑轮组的机械效率（2）水平放置 例2、 如图，动滑轮对A物体的拉力为50N，A物体向左匀速移动0.5m， F的大小为18N，拉力F做功多少？拉力F的机械效率为多少？ 求滑轮组机械效率的方法 3. 额外功：包括克服动滑轮自重G、绳子的重力及绳与滑轮之间的摩擦阻力做的功。一般情况下，总是忽略绳重及摩擦力的作用。即 例1：用一个重为10N的动滑轮提升重物，忽略绳与滑轮之间的摩擦力，当被提升的重物为50N时，机械效率为多少？若被提升的重物为200N时，机械效率又为多少？ 例2. 用如图1所示的滑轮组提起重物，不计绳重和摩擦力 （1）当物重为90N时，滑轮组的机械效率 为80%，绳端的拉力为多少N？ （2）当被提起重物为180N时，重物上升了2m，绳端拉力做了多少功？ 例3. 如图3所示滑轮组来拉动重物，已知绳子拉力为50N，若此滑轮组的效率为80%，求物体受地面的摩擦力为多大？ 例4、如何求杠杆的机械效率： 用动力臂是阻力臂2倍的杠杆将重为400N的货物抬高20cm，手向下压杠杆的力是220N，人做的总功是多少？有用功是多少？这根杠杆的机械效率是多少？ 练习1：如图2所示，若动滑轮总质量为5kg，物体的质量为90kg，绳重及摩擦均不计，g取 10N/kg，当人拉绳使筐匀速上升10m，人的拉力为多少N？人需要做多少功？人做功的机械效率为多少 ？ 练习2： 如图4，动滑轮对A物体的拉力为100N，F的大小为40N，（1）物体受到地面的摩擦力f为多少？（2）拉力F的机械效率为多少？ 有用功和额外功去了哪里？ * * * * 例1、如图，已知滑轮重4牛，桶重6牛，桶中水重50牛，现将一桶水在4秒内能匀速提升5米（不计绳重和摩擦），求： （1）作用在绳自由端的力。 （2）拉力F做的功。 （3）拉力F做的有用功。 （4）该装置的机械效率。 （5）若提起的水重为150牛， 其它条件不变，装置的机械效率又为所少？ （6）比较两次的效率，你有什么启发？ 1. 总功：动力端对滑轮组做的功。若动力为F，动力端移动距离为S， 则： W总＝FS＝（G滑轮+G重物）H 2. 有用功：滑轮组直接对物体做的功。 ①若滑轮组竖直放置，滑轮组对物体的拉力F等于物重G，当物体被提升的高度为H时，W有用＝GH； ②若滑轮组水平放置，滑轮组对物体的拉力F等于物体在水平方向上所受的阻力（摩擦力），若水平方向阻力为f，移动距离为s, 则： W有用＝fs. 4. S与h关系：s=nh ，n为承担物重的细绳的段数，h为物体移动的距离，s为动力端移动的距离。 5. 机械效率： W额外＝G滑轮H W有用＝G物体H W总功＝ (G滑轮+G物体)H 当滑轮自重一定时，滑轮组的机械效率与提升重物的大小有关。