滑轮斜面机械效率讲义 1

1、课课 题题 滑轮斜面机械效率滑轮斜面机械效率教学目标教学目标1、了解定滑轮、动滑轮的工作原理，知道定滑轮、动滑轮的实质是一个杠杆，2、了解滑轮组及其工作原理3、理解机械效率，知道有用功、无用功和总功的区别，学习测量简单机械的机械效率重点、难点重点、难点1.定滑轮、动滑轮、滑轮组的工作原理2.理解机械效率，知道有用功、无用功和总功的区别，学习测量简单机械的机械效率考点及考试要求考点及考试要求理解功的含义，熟练的计算功、功率、理解并运用杠杆滑轮的原理，会计算机械效率 教学内容教学内容考点考点 1 ：功：功1 知识梳理知识梳理1滑轮：周边有槽，可以绕着中心轴转动的轮子。2定滑轮：（1）本质是一个等臂

2、杠杆，在不计摩擦时 F1=F2，计摩擦时 F1F2（动力F1 还要克服摩擦力）（2）定滑轮可以改变力的作用方向，但不省力。（3）定滑轮两侧的绳子所受拉力永远一样大。（4）对于任何滑轮，在不计摩擦时候，拉同一物体，不同角度拉力一样大。3动滑轮：（1）本质是一个动力臂阻力臂2 的省力杠杆。（2）能省一半力，但不能改变力的作用方向。（3）常用等式 (不计摩擦时)2F=G 物+G 动 S=2h4滑轮组： （1）使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向。 （2）使用滑轮组虽然省力，但是费距离。 （3）使用滑轮组提重物时，若忽略滑轮和轴之间的摩擦以及绳重，则重物和动滑轮由几段绳子承担，提起重物的力就等于总

3、重量的几分之一。 （4）常用等式 （不计摩擦时）F= S=nhnGG)(轮物 组装滑轮组方法：组装滑轮组方法：首先根据公式 n=(G物+G动) / F 求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮5斜面 （1）斜面也是简单机械的一种，日常所见的盘山公路、螺丝截面、车厢上货的斜板、斧头的刃面等都是斜面。 （2）斜面与平面的倾角越小，斜面较长，则省力，但费距离。1、利用斜面来提升重物，若不计摩擦，则： W W有有FLFLGhGh 2、利用斜面来提升重物，若考虑摩擦，则： W W有有G G物物h h W W额额fLfL W W总总FLFL F 表示拉力，f 表示摩擦

4、力，L 表示斜面的长，G 表示物体的重力，h 表示斜面的高。2 2、典型例题、典型例题 1、利用定滑轮提起重物，沿着如图所示方向的 F1、F2、F3来施力拉绳子时拉力大小的关系是 F1_ F2_ F3(以上两空选填“”或“”)，这是因为F1、F2、F3的力臂_(选填“相等”或“不等”)2、如图所示，重为 100 牛的物体 A 在水平拉力 F 的作用下，沿水平面作匀速直线运动，弹簧秤的示数为 5 牛.不计滑轮、绳子、弹簧秤的重力，忽略绳子与滑轮间的摩擦。则物体 A 受到水平面的摩擦力为_牛; 3、如图所示，已知物重为 G，则各图中的拉力 F 各为多少？（滑轮重及摩擦不计）4、如图所示，建筑工人用

5、滑轮组提升重为 220N 的泥桶，动滑轮重为 20N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重. 若工人在 5s 内将绳子匀速向上拉6m，则泥桶上升_m，手拉绳子的力为_N。5、图中要求 F甲G/3，F乙G/4，请画出滑轮组的绕线（不计动滑轮重） 。6、如图 6 所示，滑轮重力和摩擦均不计，物体重均为 100 N，与水平面间的摩擦力都是 30 N，作用于各绳端的拉力分别为F1、F2、F3.，要使物体做匀速直线运动，则下列说法中正确的是（ ）A. F1=100N、F2=50N、F3=200N B. F1=30N、F2=60N、F3=15N C. F1=100N、F2=50N、F3=50N D. F1=30N

6、、F2=15N、F3=60N 7、如图，物体 A 重 120N，在重力为 GB的物体 B 的作用下在水平桌面上做匀速直线运动，A 与桌面之间的摩擦力为 f。如果在 A 上加一个水平向左大小为 180N的拉力 F，物体 B 匀速上升，则下列选项正确的是（ ） （不计摩擦、绳重及滑轮重）AGB=30NBGB=90N Cf=180ND f=90N8、人们利用斜面搬运重物是为了（ ） A、费力 B、省力 C、少移动距离 D、省功9、木工师傅用斧头作为工具，是利用（ C ）能省力的原理。 A、滑轮 B、轮轴 C、斜面 6、两颗长短、粗细一样的螺丝钉，一颗螺纹密些，一颗螺 纹疏些，用同样的螺丝刀旋动他们的

7、时候（ A ） 。 A、螺纹密的要省力些 B、螺纹疏的要省力些 C、一样 7、利用斜面将货物装上汽车时，下列说法正确的是。 （C ） A、斜面越长越省力 B、斜面越短越省力 C、在货物重量和汽车高度一定时斜面越长越省力3 3、知识概括、方法总结与易错点分析知识概括、方法总结与易错点分析1、定滑轮只改变力的方向，不改变力的大小。相当于等臂杠杆；2、动滑轮不能改变力的方向，可以改变力的大小，力作用在绳子上时，相当于一个动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆，力作用在滑轮上时，相当于一个阻力臂是动力臂2倍的费力杠杆。3、滑轮组既可以改变力的方向，也可以省力，省力倍数与绳子的股数有关。4、滑轮组绳子的股数是指连

8、接在动滑轮上的绳子的条数。AB考点考点 2 ：有用功、额外功和总功，机械效率：有用功、额外功和总功，机械效率1 知识梳理知识梳理1、有用功：有用功：定义：利用机械时，需要做的这部分功，叫有用功，常用 W有表示。 公式：提升重物时，W有=Gh。沿斜面向上推物体， W有=FS W有 =W总W额=W总 2 2、额外功：、额外功：定义：使用机械时，不需要但又不得不做的那部分功叫额外功，常用 W额外表示。公式：W额= W总W有用= W总（1）=G动h=fL（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）3、总功：总功： 定义：有用功加额外功或动力所做的功 公式：W总=W有用W额=FS= W有用4 4、机械效率：、机械效

9、率： 定义：有用功跟总功的比值。 公式： W有用W总 =（1） 、斜面：=Gh/FL（2） 、定滑轮：=Gh/FS=G/F（3） 、动滑轮： 动滑轮：=Gh/FS=Gh/F.2h=G/2FGhFS=GhF2h=G2F=（4） 、滑轮组：a、竖直方向： F=1/n（G+G 动） ； =G/（G+G 动）GhFS=GhFnh=GnF= b、水平方向：=W有/W总= fh/FS= fh/F.n.h=f/nF 有用功总小于总功，所以机械效率总小于 1 。通常用 百分数 表示。某滑轮机械效率为 60%表示有用功占总功的 60% 。提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦，同一机械提升的物重越重

10、，机械效率越高。2 2、典型例题、典型例题 1、如图 7 所示，每个滑轮均重 12N，用滑轮组拉着重 600N 的物体 A 沿水平方向匀速移动，在 40s 内物体移动了8m，拉力 F 做的功为 1280J （不计绳重及机械内部摩擦） ，下列说法正确的是（ ）A拉力 F 的大小 60N B滑轮组对物体 A 所做的有用功为 1184JC拉力 F 的功率 32WD. 滑轮组的机械效率为 72.5%2、如图所示，分别用甲、乙两个滑轮组提起重力G1=G2的重物至相同的高度h，若所用拉力F1=F2，已知甲的机械效率 50，则（不计绳重及摩擦） A乙的机械效率 75 B乙的机械效率 80C拉力F1做的功与拉

11、力F2做的功之比 3:2 D甲、乙两个滑轮组中的动滑轮重力之比 3:13、如图 2 所示，不计绳重与摩擦，且动滑轮重 G动小于物重 G，用它们分别将物重相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，所用的拉力分别为 F甲、F乙，它们的机械效率分别为甲、乙则下列关系正确的是AF甲F乙 BF甲F乙 C甲乙 D甲 =乙甲 乙F1G1F2G22F甲GF乙甲图 2G乙4、用如图 6 所示的装置分别将质量为 mA和 mB的 A、B 两物体拉离地面。先将 A 物体拉离地面时，绳端的拉力为 F1，再将 B 物体拉离地面时，绳端的拉力为 F2。已知两次的拉力比 F1：F22：3，则将物体 A、B 拉离地面，装置的机械效

12、率 1：2_。 （不计绳重和摩擦）5、图 8 所示，置于水平桌面上的物体 A 重 980N，物体 B 重 588N，当物体 B 匀速下降了80cm 的过程中，拉动物体 A 在水平桌面上匀速移动了一段距离；当用一水平向左的力 F 拉动物体 A 在 5s 内匀速移动 1m，若不计动滑轮重、绳重以及滑轮轮轴间摩擦，则（ ） A拉力 F 为 294N，拉力 F 的功率为 58.8W B拉力 F 为 588N，拉力 F 的功率为 117.6WC物体 A 受到的滑动摩擦力为 294N D绳子拉力对物体 B 所做的功为 294J 6、用如图 29 所示的滑轮提升重 4.5103N 的货物 A，使 A 在 2

13、s 内匀速升高 2m。如果拉力 F 的功率 P5kW，忽略绳重和轴摩擦。求：拉力 F 在 2s 内做的功和滑轮的机械效率。若用此滑轮匀速提升物体 B 时的机械效率 80%，求物体 B 受到的重力 GB。7 7、在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行两次实验，实验数据如下表： 此实验所用滑轮的个数至少是_个，其中动滑轮有_个。 第一次实验测得滑轮组的机械效率为_，第二次实验时滑轮组的机械效率_第一次的机械效率（选填“大于” 、 “小于”或“等于” ）次数钩码重/N钩码上升高度/cm弹簧测力计示数/N弹簧测力计移动距离/cm12100.8402551.520根据表中数据，能否得出“杠杆的

14、机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？答： ；请简要说明两条理由： ； 3 3、知识概括、方法总结与易错点分析、知识概括、方法总结与易错点分析1机械效率反映了有用功在总功中占的比例大小，它没有单位。2提高机械效率的力法：减少机械自身重（动滑轮重） ；减少机械的摩擦等来减小额外功。3由于有用功总小于总功，机械效率总小于 1。课堂练习：课堂练习：1、用图 1 所示的滑轮组拉物体 A 在水平桌面上做匀速直线运动。如果拉力F3N，物体 A 的速度 v0.2m/s，忽略滑轮重、绳重和轴摩擦。下列说法中正确的是（ ）A物体 A 受到合力不为零 B物体 A 受到的拉力为 9NC竖直墙受到的

15、拉力为 9N D拉力 F 每秒钟做功为 1.8J 2、如图 2 所示，图中的甲、乙两个物体处于静止状态。甲、乙两个物体的密度比 甲：乙= 2：1，质量比 m甲：m乙= 4：5。则下列说法正确的是（ ） （不计绳重、轮图 1乙甲第 2 题图图 8重和摩擦） A滑轮组静止时，甲、乙物体受到的合力都为零 B甲、乙两物体的体积比为 8：5 C乙对水平地面的压力和甲的重力之比为 4：3 D乙对水平地面的压力和乙的重力之比为 3：43、质量是 6kg 的物体 A 放在水平桌面上，利用图 3 所示的装置使物体以 0.2m/s 的速度做匀速直线运动，弹簧测力计始终保持水平，其示数为 2N，不计绳子的伸长和滑轮

16、组内部的摩擦，则（ ） （g 取 10N/kg）A作用在绳端的拉力 F 为 6NB水平桌面对物体 A 的摩擦力是 2NC在 1s 内拉力 F 做功 1.2JD在 1s 内拉力 F 的功率是 0.4W4、利用如图 4 所示的甲、乙两滑轮组，在相同的时间内用大小相同的力F和 F2分别把质量相等的重物提升到相同的高度，则（ ） A力 F做功的功率大 B甲滑轮组的额外功较大C乙滑轮组的机械效率高 D甲、乙两个滑轮组的总功相同5、 用如图 5 所示滑轮组，将质量为 48kg 的物体以 0.3ms 的速度匀速提起，绳子自由端的拉力为 200N；若用该滑轮组将重 570N 的物体匀速提升2m 时，不计绳重、

17、绳子的伸长和滑轮内部的摩擦， （g=10Nkg） ，则（ ）A. 前、后两次滑轮组的机械效率相同 B. 后一次绳端拉力做的功为 1380J C. 动滑轮受到的重力是 40N D. 前一次绳端拉力的功率是 144W6、如图 6 所示滑轮组，不计绳重和滑轮摩擦。用力F水平向右拉动绳端，使重物A 以 0.1m/s 的速度作匀速直线运动，已知拉力F的功率为 10W，物体 A 重 150N，则( )A拉力 F 的大小为 40N B. 拉力 F 做的功为 6JC物体 A 受到的摩擦阻力大小为 100ND. 拉力 F 的移动速度为 0.3m/s7、杭州市政府投巨资于民生工程，对背街小巷实施景观改造。施工中，

18、一建筑工人用滑轮组提升重为 220N 的泥桶，动滑轮重为 20N，不计摩擦及绳重（如右图所示） 。若工人在 5s 内将泥桶匀速提高 2m.求： (1)工人使用滑轮组时做的有用功为 焦。 (2）工人拉绳子的力为 牛；拉力的功率为 瓦。 (3)滑轮组的机械效率为 8、如图所示的装置中，若拉力 F=20N，则 A 弹簧秤的读数为_，B 弹簧秤的读数为_。9、如图所示，摩擦不计，动滑轮重 30N，重 500N 的人站在重 100N 的吊篮内拉绕过滑轮的绳子使吊篮匀速上升。则人拉绳子的力为_，人对吊篮的压力为_。10、如图所示：用滑轮组拉着一只木块 P 沿水平面以 0.5m/s 的速度匀速向右运动，此时

19、弹簧测力计的读数为 4N。若每只滑轮重 1N，绳与滑轮间的摩擦不计，则该滑轮组的机械效率为_，在 2s 内拉力 F 做的功为_J。11、如图所示的装置提升重物，物体重 250N，动滑轮重 10N，斜面长 5m、高 3m，人在右侧用F=100N 的力拉图 3图 4乙F2G甲F1GF图图6绳子，使物体匀速地由底部上升到顶端，不计绳子的质量及轮和轴的摩擦，则装置的机械效率为_，斜面对物体的摩擦力为_。12、小程要提起重 800N 的物体，但是他的最大拉力只有 300N于是，他找来了一些滑轮，想利用滑轮组提起这个重物。已知每个滑轮重 20N，小程想站在地上向下拉绳，他最好选择图中_滑轮组来提起重物(选

20、填“a” 、“b” 或“c”)。请在所选的图中画出正确的绕绳方法。如果小程的实际拉力是 280N，则所选滑轮组的机械效率为_。13、如图物体 A 的质量 m=10 千克，在 F=10 牛的力的作用下沿水平方向移动 10 米，g=10牛/千克， （1）求拉力做的功。 （2）若物体运动的速度是 0.4 米/秒，求拉力的功率。 （3）若物体所受的阻力是物重的 0.18 倍，求此滑轮组的机械效率。 14、用滑轮组匀速提升重 2000 牛的物体，作用在绳子自由端的拉力大小是 625牛，拉力做功的功率是 1250 瓦，滑轮组的机械效率为 80%，不计摩擦，求（1）重物上升的速度。 （2）如果使用这个滑轮组

21、匀速提升重 3500 牛的物体，则每段绳子承担的力是多少？15、工人师傅通常得用斜面把重物搬运到汽车上，如图 2 所示，汽车车厢底板高度 h=1.5m，斜面长度 s=3m，现用力 F 沿着斜面把重力G=1800N 的重物匀速拉到车上，若不计摩擦 F 为 N；若实际拉力F=1200N，则该斜面的机械效率为 。 16如图所示，在滑轮组的作用下，物体 A 沿水平地面以 0.2 米/秒的速度匀速前进了 2 米，已知物体 A 重为 300 牛，拉力 F 的功率为 12 瓦，不计绳和滑轮重，则拉力 F=_牛17、斜面高为 H，长为 3H，今将重为 G 的物体沿斜面以速度 V 匀速推上去，已知斜面对重物的摩

22、擦力为物体重的 1/5，则推力为_，推力的功率_，斜面的机械效率_。18、在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用如图 13 所示的同一滑轮组分别做了三次实验，实验数据记录如下： (1)在表中的空格处填上适当的数据；(机械效率用百分数表示，保留一位小数)(2)在实验操作中应竖直向上 拉动弹簧测力计；(3)从实验数据分析得出：使用同一滑轮组， 可以提高滑轮组的机械效率；(4)滑轮组的机械效率可能还与其它因素有关，请你作出恰当的猜想： 滑轮组的机械效率与 有关(写出一种影响因素即可)。19、建筑工地用如图 21 所示的简易滑轮组提升砖块，某工人将 500N 重的砖块一次匀速提升到离地面 4m 高的砌墙处，所用拉力是 200N，所用时间是 20s,求这次提升砖块过程中（1）滑轮的重量 （2）工人做的有用功 （3）工人做的总功（4）工人做工的功率 （5）滑轮组的机械效率20、如图所示，重物 A 是体积为 10dm3，密度为 7.9 103 kg/m3的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面。若不计摩擦和动滑轮重，要保持平衡，求：（1）作用于绳端的拉力 F 是多少？（2）若缓慢将重物 A 提升 2m，拉力做的功是多少？（3）若实际所用拉力为 400N，此时该滑轮的效率是多少？（g=10Nkg）21、在研究斜面特点的探究活动