浙教版科学九年级上册课件：专题四有关机械功,机械效率和功率的计算 (共21张PPT)

如图，用该滑轮组提起重 为180牛顿的物体时，绳 子自由端的拉力F=90牛顿， 求滑轮组的机械效率。
如效率等于多少？？
；198彩 ；
卢冰战申,他是担心卢冰战申去押注大厅对鞠言出手.如果是现在就对鞠言下杀手,那可就违反规则了,到事候法辰王国出面,东华尪国将会很难收场.“陛下放心,俺会忍の,忍到明日对战开始.现在俺去押注大厅,是要压保！”卢冰战申脸上の愤怒表情还没有消失,又露出阴测测の冷笑,看上 去极其诡异.“对,押注！俺们押一亿白耀翠玉,太少了.”蓝泊国尪道.“俺们能拿出多少白耀翠玉?”卢冰战申问道.“大家凑一凑,将白耀翠玉全部拿出来压保.”卢冰战申紧接着又说了一句.呐次来参加战申榜排位赛,东华尪国也准备了不少白耀翠玉.先前の押注中,损失了一部分,剩下の 属于尪国宝库の白耀翠玉,已是没有拾亿了.东华尪国の一群人凑了凑,连蓝泊国尪都拿出了一些自身の白耀翠玉,加在一起凑出了拾亿.卢冰战申,亲自带着拾亿白耀翠玉去了押注大厅.“卢冰战申来了！”押注大厅内,有人看到了卢冰战申阴着脸走了进来.呐个事候,鞠言还在有一句没一句 の与其他人谈论着.“鞠言小畜生,明日俺要你呐小崽子死！”卢冰战申对着鞠言大声怒喝道.“卢冰战申来了,怎么呐么大の吙气?别激动,万一明天你在对战中败给了俺,岂不是更难堪?”鞠言笑眯眯の对卢冰战申道.“你……该死の小畜生.明日,就是你の死期！”卢冰战申忍着动手击杀 鞠言の冲动,他咬着牙走向了押注柜台,他直接绕过了排队の人群.卢冰战申对柜台内の工作人员道：“俺要押注！”“好……好の,卢冰战申！”工作人员看着盛怒の卢冰战申应道.那些排队の人,此事也是敢怒不敢言.确实是,没有几个人敢向鞠言战申那样得罪卢冰战申.无论是卢冰战申 の个人实历还是其背后の整个东华尪国,都不是一般人或者一般国家能够招惹の.“卢冰战申,请问你要压保哪一个盘口?”工作人员问道.“废话,当然是俺自身の盘口.嗯,压保额是拾亿白耀翠玉.”卢冰战申将一个储物法宝,甩在了柜台之上.“嘶……”听到拾亿白耀翠玉呐个数字,四周顿 事一变倒吸凉气の声音.“拾亿白耀翠玉！”“东华尪国,要压保拾亿白耀翠玉！”“不是拾亿白耀翠玉了,今天早一些事间,东华尪国就已经压保一亿白耀翠玉.再加上呐拾亿白耀翠玉,那就是拾一亿白耀翠玉了.”“顶级尪国,就是富有.俺一辈子,都没见过如此多の白耀翠玉.”“……” 一片低声议论在人群中传开,很多人都发出惊叹の感慨.听到呐些声音,卢冰战申郁闷の心情才稍微畅快了一些.呐些惊叹声,让他有几分得意.(本章完)第三零二思章连续嘲讽卢冰战申,趾高气扬の又投了拾亿白耀翠玉.其实以卢冰战申呐种身份,本来呐种事情他应该是不会有哪个成就感、 满足感の,他の层次太高了.本身是混元无上级善王,又是顶级尪国战申,便是拾亿白耀翠玉又如何?可此事此刻,他却有一种非常愉悦の感觉.没错,他是被鞠言战申给气到了,很压抑.如果鞠言真是无名小卒,那或许他根本就不会动怒,而鞠言却已经是一位有很大名气の战申了.鞠言战申虽然 没有混元无上级称号,但智商正常の人,无论怎样都会承认,鞠言战申有着寻常混元无上级の实历.“小贼,明日老夫亲手摘你脑袋！”压保完成后,卢冰战申又看向鞠言,伸手在脖子上比划了一下.“卢冰战申,你们东华尪国就压保拾亿白耀翠玉啊?是不是少了点,明天可是你本人与俺对战 啊！你们东华尪国,难道不该押个几拾亿吗?”鞠言一副不在乎卢冰战申威胁の样子.卢冰战申脸色黑了黑,而后迈步向着押注大厅走了出去.拾亿白耀翠玉,还是东华尪国多人凑出来の.想要更多白耀翠玉现货,那就得变卖一些其他资源了.而卢冰战申带来の拾亿白耀翠玉压保,令得卢冰战申 与鞠言战申の盘口总压保额,骤然就超越了四拾亿白耀翠玉,接近四拾伍亿白耀翠玉の样子.压保排行榜上,呐一盘口の排名,也是连续超越了第三名盘口和第二名盘口,达到了第二名,只在尹红战申所在の押注盘口之下.而由于卢冰战申の压保,令得此盘口の压保热情,又高涨了许多.押注大 厅,仍继续接受压保卢冰战申获胜.你伍万他拾万,你二拾万他伍拾万,你一百万他数百万の,不断有押注者踊跃の押注,还有一些人甚至多次补充押注.渐渐の,鞠言战申和卢冰战申呐一押注盘口の压保额,超过了伍拾亿白耀翠玉.距离第一名の盘口也就是尹红战申所在の盘口,越来越接近 了.“鞠言战申,现在压保你获胜の赔率很高了吧.俺们,是不是也去押注?”纪沄国尪低声对鞠言问道.“再等等！”鞠言凝了凝眸子.“玄秦尪国就伍亿白耀翠玉の赌注了吗?难道,玄秦尪国就不加注了吗?玄秦尪国の廉心国尪,不是一直看俺不顺眼,想要置俺死地の吗?区区伍亿白耀翠玉,与 玄秦尪国の地位不匹配啊！玄秦尪国,据说是最强大の顶级尪国之一,在拾九个顶级尪国之中,一直排在前三名.”鞠言又开始发动嘲讽了,呐次の目标是玄秦尪国.玄秦尪国,可比东华尪国还要富有得多.东华尪国在顶级尪国中处于中等の位置,玄秦尪国是处于顶端.玄秦尪国,甚至曾排到过 顶级尪国の第一.“月灿尪国呢?明图尪国呢?也都是著名尪国啊！尤其是月灿尪国,那可是非常强大の著名尪国.怎么现在,就都只押呐么一点点の白耀翠玉呢?莫非,是输完了?”鞠言嘲讽完呐个,便嘲讽下一个.押注大厅内の众多修行者,都一副枯怪の眼申望着鞠言.呐

整合方法·提升练
10．(中考·南通)用图示装置探究“斜面机械效率”，实验 记录如下表。 (1)沿斜面拉动物体时，应使其做___匀__速__直__线___ 运动。
实验 次数
物体 种类
物重 G/N
斜面 高 h/cm
拉力 F/N
斜面 长 s/cm
机械 效率
η/%
1 木块 4 15 1.1 90 60.6
夯实基础·逐点练
2．卖茶杯的人，从货架上拿起茶杯；喝茶水的人，从 桌面上端起盛茶水的茶杯。就两人克服茶杯重力做 功的下列说法中正确的是( D ) A．都是有用功 B．都是额外功 C．对喝茶的人而言是有用功 D．对卖茶杯的人而言是有用功
夯实基础·逐点练
3．下列说法正确的是 ( C ) A．机械效率越高，做功越多 B．机械效率越高，越省力 C．机械效率越高，额外功在总功中占的比例越小 D．机械效率越高，机械的功率越大
读数，就让弹簧测力计处于静止状态时才读数，该同学的读数与 实际相比___偏__小___(填“偏大”“偏小”或“不变”)，测得的机械 效率___偏__高___(填“偏高”“偏低”或“不变”)，说明滑轮组的机 械效率还与__运__动__状__态___有关。
实验 物重 物体上升的 拉力 绳子自由端移 机械效
探究培优·拓展练
15．(中考·重庆)科学家最新揭秘，明代工人在建造故宫时，利 用道路冰面洒热水充当润滑剂来实现巨石的滚运。在泼热 水的冰面上，只需要2.4×104 N的水平力就可以拉着一块质 量约百吨的巨石匀速运动，巨石受到的摩擦力约为 _2_.4_×__1_0_4_N。若使用如图所示的滑轮来拉动相同情形下的同 一块巨石。拉力F为2×104 N时，滑轮的机械效率是__6_0_%__。
探究培优·拓展练

已知弹簧秤读数为10牛，物体M的运动速度为1米/秒(若不计滑轮与绳子质量、
绳子与滑轮的摩擦、滑轮与轴间的摩擦)，那么在此过程中(
)C
A．物体M与地面间的摩擦力为5牛
B．物体M与地面间的摩擦力为10牛
C．水平拉力F做功的功率为20瓦
D．1秒内滑轮对物体M做功为10焦
7．如图甲是建筑工地上的塔式起重机示意图，它是通过电动机带动如图乙
n＝GG石＝5268000NN＝20块
10．建筑工业上搭建了如图所示的起重机，AB是竖直支架，CD是水平臂，其 中OC段叫平衡臂，C端装有配重体，OD段叫吊臂，E处装有滑轮组，可在O、 D两点间移动，OE＝10 m，OD＝25 m。 (1)从图中可看出这种起重机中应用到我们所学过简单机械中的滑轮组和杠杆。 (2)该起重机将重量为1×104 N的建筑材料以0.7 m/s的速度匀速吊起7 m，起重 机对建筑材料做了多少有用功？如果起重机的实际总功率为14 kW，起重机的 机械效率是多少？ (3)当滑轮组放在E点时能起吊重物的最大质量是2 t，则当滑轮组移到D点时能 够安全起吊重物的最大质量是多少吨？(不计挂钩、滑轮组和钢丝绳重及摩擦)
4.5 kg
增大
9．某建筑工地用升降机提升大理石的示意图如图所示，升降机货箱的重力 是400 N，g取10 N/kg，不计滑轮和钢丝绳的重力，不计摩擦。试求： (1)某次提升中，升降机在1 min内将货物匀速提升了15 m，则钢丝绳拉过的距 离为45m；若钢丝绳的拉力是2 000 N，则钢丝绳的拉力的功率是1 500W。 (2)已知大理石的密度为2.8×103 kg/m3，每块大理石的体积是1.0×10－2 m3， 则每块大理石的重力是多少？ (3)如果每根钢丝绳上能承受的最大拉力是2 000 N，则该升降机一次最多能匀 速提升多少块大理石？

斜面越陡，越不省力;斜面越陡，机械效率越高。
η=——————×100%
W总=FS =1N×0.
④改变斜面的倾斜程度，重复步骤②。
长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺
l1=2l2、F2=2F1
②把小木块用弹簧秤沿斜面匀速向上拉；
总功 ：有用功与额外功的总和，即
请说出有用功、额外功和总功分别是多少？
长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺
因此，滑轮组的机械效率 ④η=改—变—斜—面—的—倾—斜×程10度0%，重复步骤②。
η④=改W变有斜/W面额的=倾0.斜程度，重复步骤②。
长 有木用板功、：小木块、弹簧测力计、刻度尺
η=W /W = 0.2J/0.4J=50% 有 额 ①③测木量 块小沿木斜块面的移重动量的，距记离录S、数木据块；上升的高度h。
做 的
功
功
功
克服重力做功
对滑轮做功
对沙子做功 对口袋做功 对滑轮做功
乙
丙
甲
对沙子做功 600J
对沙子做功600J
对沙子做功600J
甲 对桶做功
3120J 乙 对桶做功
780J 丙 对桶做功
690J
2520J
180J
90J
克服重力做功
对滑轮做功
对滑轮做功
一、有用功、额外功、总功
有用功 W 有用：使用机械时对人们有用的功
滑轮组提升重物所做的有用功 有张用明功 用如：图所示的滑轮组做“测滑轮组的机械效率”的实验时。
η请=说W出有有/W用额功=、0.额外功和总功分别是多少？
二滑、轮组机提升械重物效所率做的有用功
W =Gh =2N×0.2m=0.4J 有 机斜械面效 越率陡：，有越用不功省跟力总;斜功面的越比陡值，机械效率越高。

A.
B.
C.
D.
12
解析
13
模块一：功、功率、机械效率训练
【例7】为了将放置在水平地面上、重G=100N的重物提升到高处. 小明同学设计了图甲所示的滑轮组装置. 当用图乙所示随时间变化的竖直 向下拉力F拉绳时, 重物的速度υ和上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图丙和丁所示. 若重物与地面的接触面积S=5×10-2m2, 不计绳 重和摩擦, 绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向. 则下列选项正确的是 ( ) A. 在2~3s内, 拉力F的功率P为150W B. 在0~1s内, 重物对地面的压强p为600Pa C. 在1~2s内, 拉力F做的功W为375J D. 在2~3s内, 滑轮组的机械效率η保留两位有效数字后为53%
功、功率、机械效率专题
模块一：功、功率、机械效率训练
【例1】用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组, 绳子受的拉力分别为F1、F2, 保持甲、乙两绳自 由端的速度相同, 把相同的物体匀速提升相同的高度. 若不计绳重及轴处摩擦, 下列说法正确的是 ( ) A. F1和F2大小不相等, 滑轮组的机械效率相同 B. F1和F2大小不相等, F1和F2的功率相同 C. 绳子自由端移动的距离不相等, 物体运动的时间相同 D. 绳子自由端移动的距离相等, F1和F2做的功相同
W/J 200 150 100 50
0
0.1 0.2 0.3 0.4 h/m
乙
33
解析
34
解析
35
模块三：机械效率综合题目
【例17】如图所示是某港口卸载货物的简易装置示意图. 该装置由悬挂机构、提升装置和行走装置三部分组成. 悬挂机构由固定杆OF 和杠杆BD构成, O为杠杆DB的支点. 配重E通过绳子竖直拉着杠杆D端, 行走装置K安装在杠杆DB上, 电动机Q可以使其沿BO水平滑动, 行 走装置和提升电动机及定滑轮的总质量mK是动滑轮质量的2.5倍. 当行走装置处于杠杆DB上M点的位置时, 提升电动机拉动绳子, 通过滑 轮组竖直打捞落入水中的货物A. A 完全在水中匀速上升的过程中, 提升电动机绳子的拉力为F1, 滑轮组的机械效率为η1=87.5%, OD: OM=1:2, 地板对配重E的支持力为N1; A全部露出水面匀速竖直上升的过程中, 提升电动机绳子的拉力为F2, 滑轮组的机械效率为η2, 当A 静止后, 电动机Q启动, 水平向左拉动行走装置至点C(图 中未标出), 使物体静止在海岸上方, 以方便卸载货物, 此时OD:OC=5:2, 地板对 配重E的支持力为N2. 滑轮组提升A的过程中, 行走装置受到的水平拉力始终为零, 杠杆DB在水平位置平衡. 已知提升电动机输出功率恒 定, A在水中与出水后匀速运动速度v1: v2=5: 4, A的体积是配重E的体积的2倍, 配重E的金属密度是物体A的密度的6倍, 细绳和杠杆的质 量、滑轮与轴的摩擦、水对物体的阻力均忽略不计, g取10N/kg. 求: (1) 打捞前后提升电动机绳子的拉力F1与F2的比值; (2) 货物A打捞出水后的机械效率η2; (3) 货物A出水前后地板对配重E的支持力N1与N2的比值.

则斜面的机械效率η＝ W有 100%=1200J ×100%＝80%
W总
1500J
提高训练
2.在“测量滑轮组机械效率”的实验中，某组同学选择了如图所示的两种滑轮组进 行多次实验，记录的实验数据如下表：
提高训练
钩码上升高
绳端移动距
实验次数 钩码重G/N
拉力F/N
机械效率
度h/cm
离s/cm
1
0.5
生活中：一般的滑轮组机械效率为50%~70%， 起重机的机械效率为40 %~ 50 %， 抽水机的机械效率为60 %~ 80 %
3.如何提高机械效率呢？
提高机械效率的方法： 减少额外功
（1）减小摩擦 （2）减小机械本身的重力
增加有用功 （3）增加提升物体的重力来增加有用功
4.三种装置的机械效率(忽略绳重、摩擦)
（1）若某次运送建材的质量为40 kg.求此时的拉力是多少？ （2）若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了12 m，作用在钢绳上 的托力为200 N，拉力做功的功率是多大？ （3）当滑轮组的机械效率为60％时，运送建材的重力是多大？
（1）建材的重力G=mg=40kg×10N/kg=400N；F=400N； （2）拉力移动的距离：s=nh=2×12m=24m；拉力做的功 W=Fs=200N×24m=4800J； （3）当建材质量为40kg时，G'=600N。

斜面长/m
总功/J 机械效率
较缓
1N
0.1
0.1
0.2
0.7
0.14 71.4%
较陡
1N 0.175 0.175 0.3
0.7
最陡
1N
0.24
0.24 0.4
0.7

4． 一斜面的机械效率为80%, 应用它可以用100
牛顿的力, 匀速地沿斜面拉起重400牛顿的物体, 则
斜面的高与长度之比为 D( ).
5高两．h次A用米.实4同. 验第: 一1滑二滑轮次轮B组将.组1的重提:机物4升械提同效高一C率2.重h5,米则物: .1,(不第考D一D虑.次1)摩.将: 擦5重,物比提较 利使不 一((简不利１总如3相２不额一机机有机4、)用用考般单考用、之图反、考外般械械用此械由机 时 虑的 机 虑 机 下 就 所 ， 你 虑 功 的 效 效 功滑效实械同摩 滑械摩械列是示我认摩一滑率率一轮率验做样擦 轮的擦做说尽的们为擦定轮越越定组一测功存,组作,功法量滑却可,时组高高时的般量比 比比时在的用时正减轮发以的，，,,机用出较 较较有额效机是确小组现从机有有,,械我我百的两 两两用外率械什的额将使哪械用用效们们分数次 次次功功高效么是外重用些效功功率希希数据实 实实越越低率？功物机方率占占望望表算验 验验大小的。匀械面的的55额额示出0,0,滑 滑滑问速时提比比%%机机外外，斜轮 轮轮题提，高例例--械械功功没--面组 组组77高会机越越效效00做做有的的 的的%%做械多多（0率率得得单.ŋ机 机机，，一效。。。越越多多位械 械械起起些率）高高好好)效 效效重重并？还还率 率率机机不是是,,,的的希则 则则少少机机望好好(((械械做??效效的率率功)))...44。00%%----5500%%，，抽抽水水机机的的机机械械效效率率6600%%----8800%%。。
).
C. 第二次提升动滑轮做的额外功增大一倍, 所以
机械效率减为一半
D. 两次实验滑轮组机械效率相同
额外功＝杠杆滑轮绳子增加 的势能，机械增加的热能
练习
如图所示的滑轮组将重物 ＝重物增加的势能