《初中物理教學(xué)論文 例說(shuō)滑輪組的最大機(jī)械效率 蘇教版》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《初中物理教學(xué)論文 例說(shuō)滑輪組的最大機(jī)械效率 蘇教版（3頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、例說(shuō)滑輪組的最大機(jī)械效率 由于滑輪組的最大機(jī)械效率問(wèn)題涉及的知識(shí)綜合、考查的能力全面，所以常和電功率的綜合計(jì)算題作為壓軸題交替出現(xiàn)在中考試卷上，為了讓同學(xué)們?cè)谥锌贾心茼樌亟鉀Q這類(lèi)問(wèn)題，現(xiàn)就幾例揭秘其奧妙。 圖（1） 例1.如圖（1）所示，小型牽車(chē)通過(guò)滑輪組勻速打撈起井中的物體，已知物體重1.2×103N，密度為1.6×103kg / m3,測(cè)得物體全部浸沒(méi)在水中時(shí)牽引車(chē)的拉力為250 N。（不計(jì)繩重和摩擦，g 取10 N / kg ）求： （1）物體全部浸沒(méi)在水中時(shí)滑輪組的機(jī)械效率； （2）將物體勻速拉至井口的過(guò)程中滑輪組的最大機(jī)械效率 。 分析：?jiǎn)栴}（1）只

2、要先求出物體體積再求出浮力，然后求出做有用功的拉力就可以求出機(jī)械效率了。主要是問(wèn)題（2）如何確定滑輪組的最大機(jī)械效率？由于滑輪組的機(jī)械效率隨物重（本題中指機(jī)械做有用功的拉力）增大而提高，物體離開(kāi)水面時(shí)拉力最大，機(jī)械效率就最大。如何求出離開(kāi)水面車(chē)子的拉力呢？這就需要我們先根據(jù)物體全部浸沒(méi)在水中時(shí)的拉力，求出動(dòng)滑輪的重力。再根據(jù)F=1/3（G+G動(dòng)）求出物體離開(kāi)水面時(shí)拉力F，繼而求出最大機(jī)械效率 。 答案：（1）V =G/ρm=1.2×103N/（1.6×103kg / m3×10 N / kg）=0.075 m3 F浮=ρ水g V=1. 0×103kg / m3×10 N / kg×0.07

3、5 m3=750N η=W有用/W總=（G–F?。﹉/（F×3h）=（1.2×103N–750N）/（250 N×3）=60％ （2）因?yàn)镕=1/3（G+ G動(dòng)） 所以250 N=1/3[（1.2×103N–750N）+ G動(dòng)]得G動(dòng)=300 N 當(dāng)物體離開(kāi)水面時(shí)，由F，=1/3（G+ G動(dòng)）=1/3（1.2×103N+300 N）=500 N 設(shè)物體上升h，則拉力移動(dòng)3h η，=W有用，/W總，=1.2×103N h/（500 N×3h）=80％ 圖（2） 例2.如圖（2）當(dāng)物重為50 N時(shí)，繩端需用20 N的拉力才能使物體勻速上升，求（1）此時(shí)的機(jī)械效率多大？（2）如果

4、繩子能承受的最大拉力為60N（不計(jì)繩重和摩擦，g 取10 N / kg ），那么滑輪組的最大機(jī)械效率是多大？ 分析：（1）略；（2）雖然滑輪組的機(jī)械效率隨物重的增大而提高，但本題中繩子能承受的最大拉力為60N，所以提升的物重是有限度的。具體方法也是先根據(jù)（1）中的條件求出動(dòng)滑輪的重力，再根據(jù)F=1/3（G+G動(dòng)）由繩子能承受的最大拉力求出允許提升的最大物重，繼而求出最大機(jī)械效率 。 答案：（1）η=83.3％（2）G動(dòng)=10 N η，=94％ 圖（3） 例3.一人用如圖（3）所示的滑輪組勻速提升重為220 N的物體，此時(shí)人對(duì)繩的拉力為120 N（不計(jì)繩重和摩擦，g

5、取10 N / kg ）。求：（1）滑輪組的機(jī)械效率。（2）若人的體重為600N，繩子能承受的最大拉力為800N，那么他用此滑輪組提升物體時(shí)，機(jī)械效率最大是多少？ 分析：（1）略；（2）本題與上一道題目相比，多了條件：人的體重為600N，又由于人的體重小于繩子能承受的最大拉力，所以允許提升的最大物重應(yīng)由人的體重600N決定，解題思路同例（2）。 答案：（?。│?83.3％ （2）G動(dòng)=40 N η，=97％ 例4.小明測(cè)滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)過(guò)程如圖（4）所示。小明勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖丁所示。 （1）根據(jù)上面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算該滑輪組的機(jī)械效率（寫(xiě)出計(jì)算

6、步驟）。 （2）若不計(jì)繩重和摩擦，小明用實(shí)驗(yàn)中滑輪組和測(cè)力計(jì)提物體時(shí)，最大機(jī)械效率是多少？ 分析：（1）略；（2）本題并沒(méi)有告訴繩子能承受的最大拉力，怎樣求最大機(jī)械效率呢？原來(lái)限制條件隱含在彈簧測(cè)力計(jì)上呢！由于彈簧測(cè)力計(jì)的量程是5 N，所以最大拉力只能是5 N。其他解題思路同上。 答案：（！）η=83.3％ （2）G動(dòng)=14.6 N η，=97％ 綜上所述：滑輪組的最大機(jī)械效率不僅與物重有關(guān)，而且還與機(jī)械本身結(jié)構(gòu)（如繩子能承受的最大拉力等）有關(guān)并且還與一些外界制約條件（如人體重、彈簧測(cè)力計(jì)的量程、所吊的鉤碼必須是整數(shù)等）有關(guān)，所以審題時(shí)不僅要觀察仔細(xì)，而且要思維縝密。此外，由于不計(jì)繩重和摩擦?xí)r，克服動(dòng)滑輪重所做的功是唯一額外功，所以動(dòng)滑輪重是變化中的不變量，應(yīng)充分利用。