滑輪組及斜面及機(jī)械效率

1、滑輪組及斜面的機(jī)械效率重難點精講一、滑輪組1.定義：定滑輪、動滑輪組合成滑輪組。2.特點：使用滑輪組既能省力又能改變動力的方向，但費(fèi)距離。3.理想的滑輪組（不計輪軸間的摩擦和動滑輪的重力）拉力F=G。只忽略輪軸間的摩擦，則拉力F= (G物+G動) 繩子自由端移動距離s是重物移動的距離h的n倍即s=nh4.組裝滑輪組方法：首先根據(jù)公式n=或n=求出繩子的股數(shù)n； 確定動滑輪的個數(shù)（n為偶數(shù)時動滑輪個數(shù)為,n為奇數(shù)時動滑輪個數(shù)為；根據(jù)一動配一定，偶數(shù)減一定，變向加一定確定定滑輪的個數(shù)；最后根據(jù)“奇拴動偶拴定”的原則，結(jié)合題目的具體要求組裝滑輪。二、機(jī)械效率： 1.有用功：定義：對人們有用的功。公式

2、：W有用Gh（提升重物）=W總W額=W總 斜面：W有用= Gh 2.額外功：定義：并非我們需要但又不得不做的功公式：W額= W總W有用=G動h（忽略輪軸摩擦的動滑輪、滑輪組）斜面：W額=f L 3.總功： 定義：有用功加額外功或動力所做的功 公式：W總=W有用W額=FS= W有用 斜面：W總= fL+Gh=FL 4.機(jī)械效率： 定義：有用功跟總功的比值。 W有用W總 =GhFL=GhFS=GhFh=GF=GhFS=GhF2h=G2F=GhFS=GhFnh=GnF= 公式： 斜 面： 定滑輪： 動滑輪： 滑輪組 有用功總小于總功，所以機(jī)械效率總小于1 。通常用 百分?jǐn)?shù) 表示。某滑輪機(jī)械效率為60

3、%表示有用功占總功的60% 。提高機(jī)械效率的方法：減小機(jī)械（動滑輪及繩子）自重、減小機(jī)件間的摩擦，增大重物。典型例題精析：例：1利用一個動滑輪將重70N的物體勻速提高6m，設(shè)動滑輪重10N，繩重和摩擦不計，則利用動滑輪所做的額外功是_，總功是_，這個滑輪組的機(jī)械效率是_。2 如圖1所示，物重40N，滑輪重10N，用力F勻速向上提起重物時，拉力F的大小為_，滑輪組的機(jī)械效率是_。（繩重和摩擦不計） 3如圖3所示，物體A的質(zhì)量是100kg，在力F的作用下物體以05m/s的速度沿水平方向勻速前進(jìn)。若A與水平面間的摩擦力為物重的1/2，滑輪組的機(jī)械效率為80%，則5s內(nèi)拉力的有用功是_J，拉力F是_N

4、。（g取10N/kg）4用圖4所示的滑輪組甲和乙，提起同樣重的物體時甲滑輪組的機(jī)械效率為甲，乙滑輪組的機(jī)械效率為乙，則可判定甲_乙；如果用乙滑輪組第一次提起重G1的重物，機(jī)械效率為1，第二次提起重為G2的重物（G1> G2），機(jī)械效率為2，則可判定1_2。（不考慮繩重和摩擦的影響，且動滑輪的重力相等）點撥：題1、2可根據(jù)公式直接直接代入對應(yīng)數(shù)據(jù)求值；題3中注意有用功為克服摩擦力做的功；題4中甲乙兩滑輪組W額相等，同時增加重物可提高滑輪組效率。 5.測定滑輪組的機(jī)械效率。選用的滑輪每個重06N，每個鉤碼重2N，彈簧測力計的最大量程為25N?，F(xiàn)掛3個鉤碼（不計滑輪之間摩擦）：a. 要完成此實

5、驗最少需_個定滑輪，_個動滑輪。b. 在方框中畫出實驗裝置圖。 點撥：由題意可知繩子自由端拉力F最大為2.5N，重物重力G=6N,由nF=G得繩子股數(shù)至少為3。因此至少需要一個定滑輪一個動滑輪，且繩子自由端要向上拉。 6、在“探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素”實驗中，某同學(xué)用如圖13所示的同一滑輪組分別做了三次實驗，實驗數(shù)據(jù)記錄如下：（1）在表中空格處填下適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)（機(jī)械效率用百分?jǐn)?shù)表示，保留一位小數(shù)）。（2）在實驗操作中應(yīng)豎直向上_拉動彈簧測力計。（3）從實驗數(shù)據(jù)分析得出：使用同一滑輪組，_可以提高滑輪組的機(jī)械效率。（4）滑輪組的機(jī)械效率可能還與其它因素有關(guān)，請你作出恰當(dāng)?shù)牟孪耄夯喗M的機(jī)械效率

6、與_有關(guān)（寫出一種影響因素即可）。  7、在“測滑輪組機(jī)械效率”的實驗中，小強(qiáng)按正確方法操作，圖是他實驗中的情景，下表是他記錄的一組數(shù)據(jù)。（1)由表中數(shù)據(jù)可計算出，滑輪組對鉤碼做的有用功為0.1 J，人做的總功為 J。(2）對以上兩個計算結(jié)果進(jìn)行比較，其不合理之處是 ；結(jié)合彈簧測力計放大圖，可知小強(qiáng)的錯誤是 。 （3）在該次實驗中，所測滑輪組的機(jī)械效率應(yīng)該為 。 8、某同學(xué)測量滑輪組的機(jī)械效率時，先用彈簧測力計測出物重G，按圖示組裝好器材，拉動彈簧測力計使物體勻速上升，用刻度尺分別測出物體上升的高度h和繩端移動的距離s，在物體靜止時讀出拉力的大小F，最后，根據(jù)公式算出滑輪組的機(jī)械效率。 (1)以上操作過程存在一處錯誤，請在錯誤的句子下面畫上橫線，并寫出正確的操作方法： (2)為了提高滑輪組提升物體時的機(jī)械效率，請?zhí)岢鰞蓷l措施：  點撥：在“測滑輪組機(jī)械效率”及“探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素”的實驗中應(yīng)豎直向上勻速拉動彈簧測力計，讀數(shù)時不能靜止讀數(shù)，靜止時摩擦力與勻速提升中不相等，。彈簧測力計讀