11.4 机械效率 课件 -2023-2024学年教科版物理八年级下册

教科版 八年级下 第十一章 机械与功 机械效率 11.4 用如图所示的滑轮组将重为300 N的物体以0.1 m/s的速度匀速向上提升10 s。 1 2 (1)若不计动滑轮重、绳重和滑轮与轴间的摩擦，求人对绳的拉力F。 3 (2)实际中动滑轮重为40 N，人的拉力做功400 J，求滑轮组的机械效率以及克服绳重和摩擦所做的额外功。 4 5 如图所示，甲工人用水平推力F甲推动重为750 N的货物，在水平路面上匀速移动2 m至仓库门口A处，用时10 s，此过程中甲工人做功的功率P甲＝30 W；乙工人接着使用滑轮组拉动该货物在同样的路面上匀速移动3 m到达指定位置B，拉力F乙为80 N。求： 2 (1)甲工人做的功。 解：甲工人做的功W甲＝P甲t＝30 W×10 s＝300 J。 (2)该滑轮组的机械效率。 涪江六桥建筑工地上矗立的塔吊，是用电动机来带动滑轮组提升重物的设备。如何通过提高滑轮组机械效率节约电能呢？ 为此同学们进行了“影响滑轮 组机械效率因素”的实验探究， 用到的装置如图所示，实验数 据记录如下表所示。 3 实验 次数 钩码重 G/N 钩码上升 高度h/m 绳端拉力 F/N 绳端移动 距离s/m 机械效 率η 1 2 0.1 1.2 0.3 55.6% 2 2 0.2 1.2 0.6 55.6% 3 4 0.1 1.9 0.3 70.2% 4 4 0.1 1.3 0.5 61.5% (1)实验中应沿竖直方向______拉动弹簧测力计。 匀速 【点拨】 为了准确测出滑轮组的机械效率，应使弹簧测力计沿竖直方向做匀速直线运动。 (2)分析表中数据可知，第4次实验是用图______所示装置来完成的。 丙 【点拨】 在第4次实验中，s＝0.5 m，h＝0.1 m，由关系式s＝nh得n＝5，即承担物重的绳子段数n＝5，故第4次实验是用图丙所示装置完成的。 (3)通过比较1、2两次实验数据可得出：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升高度无关。 (4)通过比较________(填实验次数的序号)两次实验数据可得出：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高。 1、3 【点拨】 分析实验记录表格，比较1、3两次实验数据可知：提升的物体重力越大，滑轮组的机械效率越高，可得结论：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高。 (5)通过比较3、4两次实验数据可得出：不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重机械效率越小。 (6)【多选】为提高滑轮组机械效率节约电能，根据以上结论和生活经验，你建议可采取的措施有(　　) A．减轻动滑轮重　 　　B．增加所提物体重 C．机械加润滑油　 　　D．增加重物上升高度 ABC 【点拨】 解：不计动滑轮重、绳重和滑轮与轴间的摩擦，人对绳的拉力F＝G物＝×300 N＝150 N。 解：物体上升的高度h＝vt＝0.1 m/s×10 s＝1 m，有用功W有用＝Gh＝300 N×1 m＝300 J，滑轮组的机械效率η＝×100%＝×100%＝75%。　克服动滑轮重做的功W动＝G动h＝40 N×1 m＝40 J，额外功W额外＝W总－W有用＝400 J－300 J＝100 J，克服绳重和摩擦所做的额外功W＝W额外－W动＝100 J－40 J＝60 J。 解：甲工人的推力F甲＝＝＝150 N，因货物在水平路面上被匀速推动，则货物受到的推力、摩擦力是一对平衡力，货物受到的摩擦力f＝F甲＝150 N。乙工人使用滑轮组将货物在同样的路面上匀速移动3 m，由图知，n＝3，拉力端移动距离s乙＝3s2，滑轮组的机械效率η＝＝＝＝＝＝62.5%。 滑轮组的机械效率η＝＝＝＝，可见滑轮组的机械效率与提升物体的高度无关，因此增加重物上升高度，不能提高滑轮组的机械效率，故D错误。 $$