安徽省2018年中考物理教材复习：第11讲-机械效率ppt名师课件（含答案）.ppt

第 11 讲　机械效率 考向探究 考向探究 考点聚焦 考点聚焦 真题回顾 真题回顾 考点 机械效率 ┃考点聚焦┃ 第 11 讲 ┃机械效率 三种功的概念 有用功 　图中的机械提升重物所做的功，是我们需要的、有价值的功，叫做有用功，记作 W 有用 考点聚焦 考向探究 真题回顾 第 11 讲 ┃机械效率 三种功的概念 额外功 任何机械本身都要受到重力的作用，且机械在运行过程中，总存在着摩擦力。当我们使用机械时，必须克服机械自身部件的重力和摩擦力等做一定量的功。这部分对人们既无利用价值又不得不做的功，叫作额外功，记作W 额外 总功 　有用功与额外功之和是总共做的功，叫作总功，记作W 总 ；W 总 ＝①_____________ W 有用 ＋W 额外 考点聚焦 考向探究 真题回顾 第 11 讲 ┃机械效率 机械效率 定义 物理学中，将有用功跟总功的② ________ ，叫作机械效率，用符号 η 表示， η ＝③ ________ ， η 总 小于 1 竖直滑轮组 　 　 提高滑轮组机械效率的方法：增加物体与地面间的摩擦；减小绳子摩擦等 比值 考点聚焦 考向探究 真题回顾 第 11 讲 ┃机械效率 水 平 滑 轮 组 竖直滑轮组 　 　 　提高滑轮组机械效率的方法：增加物体与地面间的摩擦；减小绳子摩擦等 考点聚焦 考向探究 真题回顾 第 11 讲 ┃机械效率 斜 面 竖直滑轮组 　 　 提高斜面机械效率的方法：增大斜面倾斜程度；减小摩擦 考点聚焦 考向探究 真题回顾 探究 1 　滑轮机械效率的计算 ┃考向探究┃ 第 11 讲 ┃机械效率 例1 【2017· 德州 】 如图 11 － 1 所示的滑轮组中，动滑轮重 1 N ，小强用 6 N 的拉力 F 通过该滑轮组匀速拉起重 10 N 的物体，物体沿竖直方向上升 0.4 m 。此过程中，额外功和机械效率分别是 ( 　　 ) A ． 0.4 J 　 83.3% 　　　 B ． 0.8 J 　 91.7% C ． 0.8 J 　 83.3% D ． 0.4 J 　 91.7% 图 11 － 1 　C 考点聚焦 考向探究 真题回顾 第 11 讲 ┃机械效率 考点聚焦 考向探究 真题回顾 第 11 讲 ┃机械效率 变式 1【2016· 苏州 】 如图 11 － 2 所示，用同一滑轮按甲、乙两种方式匀速提升同一物体，物体重 100 N ，滑轮重 25 N ，绳重和摩擦不计。图甲中 F 甲 ＝ ________N ，图乙装置的机械效率 η ＝ ________ 。若图乙中再加挂一物体，机械效率将 ________ 。 图 11 － 2 100 80% 变大 考点聚焦 考向探究 真题回顾 第 11 讲 ┃机械效率 考点聚焦 考向探究 真题回顾 第 11 讲 ┃机械效率 变式 2【2017· 广州 】 图 11 － 3 甲中力 F 1 水平拉动重为 G 的物体 A 在水平路面匀速移动了 s ，改用滑轮组拉动 A 在同一路面匀速移动了 s ，拉力为 F 2 ( 如图乙 ) ，此过程滑轮组 ( 　　 ) A. 总功为 F 2 s B ．额外功为 F 1 s C ．机械效率为 D ．额外功为 3 F 2 s － F 1 s 图 11 － 3 D　 考点聚焦 考向探究 真题回顾 第 11 讲 ┃机械效率 考点聚焦 考向探究 真题回顾 第 11 讲 ┃机械效率 探究 2 　斜面机械效率的计算 例 2【2017· 滨州改编 】 在斜面上将一个质量为 5 kg 的物体匀速拉到高处，如图 11 － 4 所示，沿斜面向上的拉力为 40 N ，斜面长 2 m 、高 1 m 。把重物直接提升 h 所做的功作为有用功 ( g 取 10 N/kg) 。下列说法正确的是 ( 　　 ) A ．物体只受重力、拉力和摩擦力三个力的作用 B ．做的有用功是 100 J C ．此斜面的机械效率为 62.5% D ．物体受到的摩擦力大小为 10 N C 考点聚焦 考向探究 真题回顾 第 11 讲 ┃机械效率 考点聚焦 考向探究 真题回顾 第 11 讲 ┃机械效率 变式 1【2017· 烟台 】 往车上装重物时，常常用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去，如图 11 － 5 所示，工人用 3 m 长的斜面，把 120 kg 的重物提高 1 m ，假设斜面很光滑，则需要施加的推力为 ________ ，若实际用力为 500 N ，斜面的机械效率为 ________ ，重物受到的摩擦力为 ________ 。 ( g 取 10 N/kg) 400 N 80% 100 N 考点聚焦 考向探究 真题回顾 第 11 讲 ┃机械效率 考点聚焦 考向探究 真题回顾 第 11 讲 ┃机械效率 变式 2 如图 11 － 6 所示，一同学用大小为 F 的力将重为 G 的物体 A 匀速拉上高为 h 、斜面长为 s 的斜面顶端，此时斜面对物体 A 的摩擦力为 f 。请推导： f ＝ F － Gsin θ 。 图 11 － 6 考点聚焦 考向探究 真题回顾 第 11 讲 ┃机械效率 考点聚焦 考向探究 真题回顾 第 11 讲 ┃机械效率 探究 3 　杠杆机械效率的计算 图 11 － 7 36 10 考点聚焦 考向探究 真题回顾 第 11 讲 ┃机械效率 考点聚焦 考向探究 真题回顾 第 11 讲 ┃机械效率 实验突破 突破 　测量滑轮组的机械效率 考点归纳 1 ．实验器材：滑轮组、铁架台、细绳、弹簧测力计、刻度尺、钩码。 2 ．滑轮组绕线：奇动偶定法。 3 ．实验中注意绳子的末端若与动滑轮相连，则要匀速、竖直向上拉动物体。 4 ．表格内容的补充或错误判断、数据的分析与处理。 5 ．影响滑轮组机械效率的因素：①提升物体的重力；②动滑轮的重力；③绳重、摩擦。 考点聚焦 考向探究 真题回顾 第 11 讲 ┃机械效率 6 ．实验结论：同一滑轮组，提升物体越重，机械效率越高；不同滑轮组提升同一重物，动滑轮越轻 ( 个数少 ) ，机械效率越高。滑轮组的机械效率与提升物体的高度和速度、绳子的段数、省费力均无关。 7 ．提高滑轮组机械效率的方法：①增加提升物体的重力；②减小动滑轮的重力；③减小绳重和摩擦等。 8 ．有用功、额外功、总功的计算；省略刻度尺后的滑轮组机械效率的计算 η ＝ ×100% 。 考点聚焦 考向探究 真题回顾 第 11 讲 ┃机械效率 例 在“测量滑轮组的机械效率”实验中，某组同学用同样的滑轮安装了如图 11 － 8 甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如下表所示，回答下列问题： 实验 次数 动滑轮 的重力 G 动 /N 物体的 重力 G 物 /N 物体升 高的高 度 h/m 弹簧测 力计的示 数 F/N 绳端移 动的距 离 s/m 机械效 率 η 1 0.5 1 0.1 0.6 0.3 55.6% 2 0.5 2 0.1 1.0 0.3 66.7% 3 0.5 4 0.1 1.8 0.3 考点聚焦 考向探究 真题回顾 第 11 讲 ┃机械效率 (1) 本实验需要用的测量仪器是 __________ 和 ________ 。 (2) 实验数据是用图中 ____ 所示的滑轮组测得的。实验中应沿 ________________ 拉动弹簧测力计，使物体缓缓上升。第 3 次实验中应补充的数据是 ________ 。 ( 最后一空保留三位有效数字 ) (3) 根据以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组的机械效率主要与 ________ 有关。 弹簧测力计 刻度尺 甲 竖直方向匀速 74.1% 物重 考点聚焦 考向探究 真题回顾 第 11 讲 ┃机械效率 【 实验拓展 】 (4) 分析表中的数据可知：随着物重的增加，额外功 ________( 选填“变大”“变小”或“不变” ) ，原因是 ______________________ 。通过以上实验，请写出提高滑轮组机械效率的两种方法： ______________ 和 _____________________________________________ 。 (5) 若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率 ________( 选填“变大”“变小”或“不变” ) 。 变大 克服摩擦做功更多 增加提起的物重 减轻动滑轮重(或加强转动部分的润滑等) 不变 考点聚焦 考向探究 真题回顾 第 11 讲 ┃机械效率 (6) 同组的小华发现，实验过程中边拉动弹簧测力计边读数时，弹簧测力计示数不稳定，所以他决定令弹簧测力计静止时读数，再利用公式 η ＝ ×100% ＝ ×100% ＝ ×100% ，通过测算重力、拉力和承担动滑轮及物重的绳子段数得到机械效率。但小明认为如果这样，测量的结果将比真正的滑轮组机械效率 ________ ，其原因是 ________________________________________ 。 高 没有考虑摩擦力，导致额外功减少 考点聚焦 考向探究 真题回顾 第 11 讲 ┃机械效率 考点聚焦 考向探究 真题回顾 第 11 讲 ┃机械效率 ┃真题回顾┃ 考点 1 　滑轮及滑轮组机械效率的测量与计算 1 ． 【2010· 安徽 5 题 2 分 】 现在地震时有发生，于是人们开始重视加固维修房屋，常常可以看到如图 11 － 9 所示的场景。假如该工人通过滑轮把 50 kg 的水泥缓缓提升 4 m 到房顶上，所用拉力约 300 N 。该机械的效率约为 ________ 。 ( g 取 10 N/kg ，结果保留三位有效数字 ) 图 11 － 9 83.3% 考点聚焦 考向探究 真题回顾 第 11 讲 ┃机械效率 2 ． 【2014· 安徽 14 题 3 分 】 工人师傅使用一个动滑轮将 400 N 的重物匀速提升到 3 m 的高处，假如拉力的方向竖直向上，大小为 250 N ，不计绳重和摩擦，则 ( 　　 ) A ．拉力所做的功为 750 J B ．机械的效率为 80% C ．若用该动滑轮提升更重的货物，机械效率将保持不变 D ．若采用轻质动滑轮完成原任务，机械效率将保持不变 B 考点聚焦 考向探究 真题回顾 第 11 讲 ┃机械效率 考点聚焦 考向探究 真题回顾 第 11 讲 ┃机械效率 3 ． 【2017· 安徽 16 题 3 分 】 如图 11 － 10 所示，当水平拉力 F ＝ 50 N 时，恰好可以使物体 A 沿水平地面向右做匀速直线运动。已知物体重为 200 N ，所受地面的摩擦力约为 80 N ，假如在 5 s 时间内，物体水平移动了 0.6 m ，不计绳和滑轮的自重，则在此过程中 ( 　　 ) 图 11 － 10 A ．拉力 F 做功为 30 J B ．物体重力做功为 120 J C ．拉力 F 做功的功率为 12 W D ．该装置的机械效率约为 60% 图 11 － 10 C 考点聚焦 考向探究 真题回顾 第 11 讲 ┃机械效率 考点聚焦 考向探究 真题回顾 第 11 讲 ┃机械效率 4 ． 【2013· 安徽 19 题 8 分 】 某实验小组进行“测量滑轮组机械效率”的实验，先用弹簧测力计测量钩码的重力 G ，如图 11 － 11 甲所示；再按如图乙所示的连接方式组装好滑轮组，并分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置。 图 11 － 11 考点聚焦 考向探究 真题回顾 第 11 讲 ┃机械效率 2 B　 > 测量钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s 考点聚焦 考向探究 真题回顾 第 11 讲 ┃机械效率 考点聚焦 考向探究 真题回顾 第 11 讲 ┃机械效率 考点 2 　斜面机械效率的计算 1 ． 【2012· 安徽 17 题 3 分 】 如图 11 － 12 所示，有一斜面长为 L 、高为 h 的斜面，现用力 F 沿斜面把物重为 G 的物体从底端匀速拉到顶端。已知物体受到斜面的摩擦力为 f ，则下列关于斜面机械效率 η 的表达式正确的是 ( 　　 ) 图 11 － 12 D 考点聚焦 考向探究 真题回顾 第 11 讲 ┃机械效率 考点聚焦 考向探究 真题回顾 第 11 讲 ┃机械效率 2 ． 【2015· 安徽 8 题 2 分 】 某同学利用斜面匀速提升重为 500 N 的物体，已知沿斜面的拉力做功为 1000 J ，斜面的机械效率为 60% ，则物体被提升的高度为 ________m 。 1.2 考点聚焦 考向探究 真题回顾 第 11 讲 ┃机械效率 考点聚焦 考向探究 真题回顾 第 11 讲 ┃机械效率 考点 3 　杠杆机械效率的测量 　 【2011· 安徽 18 题 6 分 】 小明用如图 11 － 13 所示的装置探究“杠杆的机械效率”，每个钩码的质量为 m ， O 为支点。 考点聚焦 考向探究 真题回顾 第 11 讲 ┃机械效率 (1) 他将 2 个钩码悬挂在 B 点，在 A 点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，拉力为 F 1 ，测得 A 、 B 两点上升的高度分别为 h 1 、 h 2 ，则此次杠杆的机械效率为 η ＝ ______________ 。 ( 用物理量的符号表示 ) (2) 他将 2 个钩码悬挂在 C 点，在 A 点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使 C 点上升高度为 h 2 ，则弹簧测力计的示数 ________( 选填“大于”“等于”或“小于” )F 1 ，此次弹簧测力计做的功 ________( 选填“大于”“等于”或“小于” ) 第一次做的功。 (3) 他将 3 个钩码悬挂在 C 点，在 A 点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使 C 点上升高度仍为 h 2 ，则第 3 次杠杆的机械效率与前两次相比 ________( 选填“最大”“最小”或“三次相等” ) 。 大于 小于 最大 考点聚焦 考向探究 真题回顾 第 11 讲 ┃机械效率 考点聚焦 考向探究 真题回顾