机械效率与功率经典课件

滑轮组机械效率的计算中考物理专题讲解物理组王忠祥勤奋、博学、笃志、感恩！

F综述机械效率的计算是比较重要的知识点，在近年中考题中多以选择题和力电综合题出现，而去年成都中考没有出现机械效率的题目，相信在今年的考试中会有所涉及。初中学生容易将它和功率发生混淆，错误的认为两者有相应联系；同时容易对不同状态（向上提升物体，水平拉动物体，向上提升和水平拉动结合）的机械效率计算出错或由于公式选择不当造成做效率题时效率不高。我们将通过系统的归纳和总结解决这一系列问题有用功:对人们有用的功（W有）.向上提升重物时：

W有=Gh水平拉动物体时：

W有=fs总功:有用功加额外功的和.向上提升重物时：W总=FS=nFh=(G+G动)h水平拉动物体时：W总=FS=nFs=(f+f轮)s额外功:对人们没有利用价值而又不

得不做的功（W额）.向上提升重物时：W额=G动h水平拉动物体时：W额=f轮s一、功的分类知识复习针对练习一个和尚（50kg）拎着一只20N的水桶去井边取水，这只桶一次可以装20kg水，当他走到一座破桥边，桥到水面3m，一不小心桶掉入了肮脏的河水中，幸好他拽住绳子的一端，他用力将桶从河中拉上来，倒掉脏水继续前行，到了一口清水井边，水面距井口5m,他慢慢放下桶取上了一桶清凉的水。回答以下问题：和尚从河中捞桶的过程中W有=________________W额=________________W总=________________和尚从井中取水的过程中W有=________________W额=________________W总=________________G水h2=200N×5m=1000JG水h1=200N×3m=600J（G桶+G水）h1=220N×3m=660JG桶h1=20N×3m=60JG桶h2=20N×5m=100J（G水+G桶）h2=220N×5m=1100J定义：有用功跟总功的比值（百分比）.二、机械效率公式：η＝Ｗ有用Ｗ总Ｗ有用Ｗ有用＋Ｗ额外＝

向上提升重物时：水平拉动物体时：向上提升重物时（若忽略绳重及摩擦）：

F三、影响滑轮组机械效率的因素①滑轮组机械效率只与动滑轮总重和提升物体重量相关，

与绳子段数、提升高度、提升速度、功率等因素无关；②当G一定时，G动越小，滑轮组的机械效率η就越大；③

当G动一定时，G越大，滑轮组的机械效率η就越大。功率：表示做功快慢的物理量，等于单位时间内所做的功

公式：

功率越大做功越快，单位时间做的功越多功率越小做功越慢，单位时间做的功越少功率的大小与机械效率的大小四、区分功率和机械效率1、如图所示，用滑轮组把重为270N的货物匀速提到1m高的楼上，所用拉力100N，则有用功、总功和滑轮组的机械效率分别是____、____、____.

300J90％F物270N1m100NG270J典例精讲【2010绵阳】一物体质量为18kg，其所受重力为

N．如图所示，小明用定滑轮将该物体在4s内匀速提高2m．所用拉力为200N．此过程中，小明做的有用功是

J，定滑轮的机械效率是

，(取g＝10N/kg)F物针对训练F物90N5mG90％2、

【2009成都】如图所示，工人利用动滑轮将重为90N的重物（包括桶）沿竖直方向匀速向上提升了5m。若该动滑轮重10N，忽略绳重与摩擦，该滑轮装置的机械效率是______

10N5m

额外功典例精讲【2009广安】如图所示，用40N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75%.求:(1)物体的重力是多少？

(2)若物体的重力变为150N,绳的拉力又是多少？(3)机械效率又是多少？针对训练3、如下图所示，用一动滑轮拉一物体在水平面上匀速运动的距离是L，物体受到的摩擦力为f，水平拉力为F，则动滑轮所做的有用功W有用=___

，总功W总=____它的机械效率为____（不计滑轮重力）fL2FLF物Ff2Ff典例精讲【2011中考预测】如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为600kg,所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75％.若人以0.5m/s的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库.

求过程中:（1）人做的有用功为多大？（2）人的拉力为多大？（3）人拉力的功率为多大（g取10N/kg）针对训练4、用下图所示的滑轮，组装成滑轮组，请在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。使用这个滑轮组，匀速提升质量是600kg的物体，机械效率是80%，对滑轮组做功的总功率是7.5kW，则拉力F和重物上升的速度各是多少？（取g=10N/kg）F物600kg

7.5kWG解：G=mg=600kg×10N/kg=6000N

由得6000N3×80%=2500NV总=P总F总=7.5×103W2500N=3m/s

1m/s

V物=V总n3m/s

3==FvtWp==总由得

典例精讲针对训练（2）若动滑轮的重为12N（不计绳重及摩擦），计算滑轮组的机械效率.【2011中考预测】如图所示，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

．

求:（1）拉力F的大小及拉力的功率；GNfF物8m1280J等时性40s

额外功12N8m

解（1）拉力F移动的距离s＝2×8＝16（m）

拉力做的功W＝Fs，所以F＝＝80（N）拉力的功率P＝＝32(W)（2）克服动滑轮重所做的功（额外功）

W额＝G动h＝12×8＝96（J）

滑轮组的机械效率η＝＝92.5%

1、建筑工地上经常用到起重机。下图是一台起重机吊臂上的滑轮组，它在20s内将质量为2.It的物体匀速提高了5m，此时拉力F的功率为7.5kw。则拉力F的大小和滑轮组的机械效率分别为（取g=10N/s）（）

A．104N70％

B．1.5x104N70％

C．7X103N100％

D．1.05x104N50％F物G2.It5m

7.5kw课后练习（2）若用此滑轮组提起小于3.6N的重物时，其机械效率将如何变化？说明理由。

2、【2009河北】小明做“测滑轮组机械效率”实验时，用图中所示的滑轮，组装成滑轮组，请在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。用此滑轮组将重为3.6N的物体匀速提起时，拉力的功率为0.36W，滑轮组的机械效率为75%。（忽略摩擦及绳重）求:（1）绳子自由端移动的速度和动滑轮的总重。

FGF物3.6N0.36W3、【2009南昌】这是2008年北京残奥会开幕式最后一棒火炬手侯斌，靠自己双手的力量，攀爬到火炬台底部并最终点燃圣火的图片，该点火仪式充分体现了残疾人自强自立、拼搏向上的勇气和精神.已知他和轮椅总重力为800N，攀爬高度39m.小明同学看到火炬手攀爬很费劲，想到物理课上学过利用滑轮组可以省力.小明同学如果站在地面上,用如下图所示的哪个滑轮组拉起火炬手侯斌最合适,理由是什么?如果该滑轮组机械效率为80％求小明同学的拉力至少要多大？

ABCDFFFFF物G800N39m解：D滑轮组.

理由是拉力方向向下且更省力

由η＝W有用/W总＝Gh/Fs＝Gh/Fnh＝G/nF得F＝G/4η＝800N

/（4×0.8）＝250N答：小明同学的拉力至少为250N.4、图甲是建筑工地上常见的塔式起重机示意图。这种