中考物理一轮复习第十讲简单机械第二节机械效率

我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 第十讲 简单机械 第二节 机械效率 知识回顾 考点梳理 考点 机械效率 1. 三种功 (1)有用功：无论是否使用机械，①________做的功，用②______表示。 (2)额外功：使用机械时，并非我们需要又不得不做的功，用③______表示。 (3)总功：有用功与额外功之和，用④________表示。 (4)三种功的关系：⑤_______________。 2. 机械效率 (1)定义：物理学中，⑥________跟⑦______的比值，用符号⑧______表示。 (2)公式：⑨______________。 (3)规律：使用任何机械都不可避免地要做额外功，机械效率总是⑩________。 (4)提高机械效率的方法：改进结构，使它更合理、更轻巧。当有用功一定时，减少额外功(减少机 械重力)即⑪________摩擦，加润滑油；当额外功一定时，增加有用功，即增加物重。 3. 机械效率的相关计算 图示 有用功 总功 机械效率 物体 G 上升高度为 h 时 所做的功 W 有＝Gh 拉力 F 移动 s 所做功 W 总 ＝Fs(s＝vt) s＝h 1 0 0 %W W   有 总 1 0 0 %G h F s   1 0 0 %G F   物体 G 上高度为 h 时所做 的功 W 有＝Gh 拉力 F 移动 s 所做功 W 总 ＝Fs，s＝nh(n 为承载重 物绳子的段数) 100%W W   有 总 1 0 0 %G h F s   1 0 0 %G n F   我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 克服摩擦力所做的功 W 有＝fs 物 拉力 F 移动 s 所做的功 W 总＝Fs＝Fns 物 1 0 0 %W W   有 总 100%fs Fs  物 100%fs Fns  物 物 100%f Fn   物体上升高度为 h 时所做 的功 W 有＝Gh 拉力 F 移动 s 所做的功 W 总＝Fs(s＝vt) 100%W W   有 总 1 0 0 %G h F s   钩码上升高度为 h 时所做 的功 W 有＝Gh 拉力 F 移动 s 所做的功 W 总＝Fs(s= hl l OA OC  ） 100%W W   有 总 100%Gh Fs   重点难点突破 命题点 机械效率的计算 类型 1 滑轮机械效率的计算 例 1 如图，物体重力为 80 N，滑轮重为 40 N。若用力 F 竖直向上匀速拉动滑轮，则拉力 F 为________N，该滑轮的机械效率为_____(不计绳重与摩擦)。 【解析】 竖直向上匀速拉起滑轮，不计绳重和摩擦，所以 F＝2G＋G′＝2×80 N＋40 N＝200 N；由题图知，设物体运动距离为 h，滑轮运动距离为 s，则 h＝2s，所以该滑轮的机械效率： 1 0 0 % 1 0 0 % =W G h W F s     有 总 2 2 8 0 N1 0 0 % = 1 0 0 % = 8 0 % .2 0 N G F   【答案】200 80% 考向训练 1 如图所示，小王用甲、乙两个相同的滑轮组(不计绳重及摩擦)，分别将重力不同的两 个物体匀速提高到相同高度，其中 G1＞G2，则所用的拉力 F1______F2，其机械效率η1________η2。(均 选填“＞”“＜” 或“＝”) 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 考向训练 1 图 考向训练 2 图 考向训练 2 如图所示，500 N 的物体与地面间的摩擦力为 144 N，为使物体匀速移动 6 m，必须在 绳的自由端加 60 N 的水平拉力。那么拉力的有用功是________J，此滑轮组的机械效率为________。 类型 2 斜面机械效率的计算 例 2 如图所示，某同学用 6 N 的拉力将重为 8 N 的物体拉上高 3 m、长 5 m 的斜面，则该斜面的机械效率为________。 【解析】拉力所做的有用功：W 有＝Gh＝8 N×3 m＝24 J，拉力所做总功:W 总＝Fs＝6 N×5 m＝30 J， 该斜面的机械效率： %80%10030J J24%100  总 有 W W 。 【答案】80% 考向训练 3 如图所示，把同一物体沿斜面 BA 和 CA 分别拉到顶端 A，若斜面两边的机械效率ηB ＝ηC，则沿斜面的拉力 F1、F2 的大小关系是 ( ) A．F1＜F2 B．F1＝F2 C．F1＞F2 D．不能确定 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 实 验 剖 析 实验 测量滑轮组的机械效率 命题方向 1. 测量器材(弹簧测力计和刻度尺) 2. 弹簧测力计的使用和读数 3. 弹簧测力计拉动方式(匀速竖直向上运动，保证拉力等于弹簧测力计的示数) 4. 滑轮组绕线 5. 实验中分别记下钩码和弹簧测力计始末位置的目的(测量钩码和弹簧测力计移动的距离) 6. 绳子自由端移动的距离和物体上升高度的关系(动滑轮上有几段绳子，绳子自由端移动的距离就 是物体上升高度的几倍) 7. 滑轮组机械效率的影响因素(滑轮组的机械效率与绳子重、滑轮自身重、摩擦力的大小以及所吊 货物自身的重力有关) 8．提高机械效率的方法(①用同一滑轮组，吊起数量不同的相同钩码，数量越多，滑轮组的机械效 率越高；②钩码的重量相同，用重力或数量不同的动滑轮将钩码吊起，动滑轮越轻，滑轮组的机械 效率越高) 9. 控制变量法的应用 (1)用同一滑轮组吊起数量不同的相同钩码，探究滑轮组的机械效率与物体重量的关系； (2)使用重力或数量不同的动滑轮吊起重量相同的钩码，探究滑轮组的机械效率与动滑轮重力的关系 10. 在该实验中，克服物体自 身重力所做的功为有用功(W 有＝Gh) 11. 在该实验中，绳子自由端拉力做的功是总功(W 总＝Fs) 12. 实验步骤补充及分析、机械效率的计算 例 某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示，实验装置如图所示。 实验次数物理量 1 2 3 钩码重 G/N 4 4 6 钩码上升的高度 h/m 0.1 0.1 0.1 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 绳端拉力 F/N 1.8 1.6 1.8 绳端移动的距离 s/m 0.3 0.4 机械效率η 74.1% 62.5% (1)实验操作中应竖直向上________拉动弹簧测力计； (2)通过表中数据可分析出第 2 次实验是用______(选填“甲”或“乙”)图所示装置做 的实验； (3)通过第 1 实验和第 2 次实验的数据分析可得出结论：使用不同 的滑轮组提升相同的 重物时，动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大)，滑轮组的机械效率________(选填“越 高”“不变”或“越低”)； (4)小组同学再用第 2 次实验中使用的装置做第 3 次实验，表中第 3 次实验中绳端移动距离 s 漏记， 但仍能计算出第 3 次实验的机械效率η＝________(保留 3 位有效数字)。 【解析】（1）实验中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计，以保证拉力大小恒定;（2）根据 s＝nh， 由第 2 次实验数据 40.1m m4.0  h sn ，由图示滑轮组可知，实验使用的是乙图所示装置做的实验； (3)由表中第 1 次实验和第 2 次实验的数据可知，使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个 数越多(动滑轮的质量越大)，滑轮组的机械效率越低；(4)由表中第 2 次实验数据可知，绳端移动的 距离是钩码上升高度的 4 倍，第 3 次实验使用同样的装置，则第 3 次实验绳端移动距离 s＝4h；机 械效率 %3.83%1001.8N4 N60%100%100%100%100  nF G Fnh Gh Fs Gh W W 总 有 。 【答案】（1)匀速 (2)乙 （3）越低 (4)83.3% 实验延伸 (1)比较第 2 次实验与第 3 次实验数据得到的结论是： ______________________________________ __________________________________。 (2)根据实验结论，要提高同一滑轮组机械效率，可以采取的措施有_________________________。 我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。 针 对 训 练 一、填空题 1. 某建筑工地用如图所示的滑轮组提升重物，人对绳的拉力 F 为 400 N，能将 75 kg 的物体以 0.1 m/s 的速度匀速提升，则拉力 F 的功率为 W，此时滑轮组的机械效率为 %(不计绳重和摩擦)。 2. 如图所示是两个工人分别用滑轮按甲、乙两种方式把质量相同的两袋沙子从地面提到二楼，两种 方式所做的总功为 W 总甲、W 总乙，机械效率为η甲、η乙。若不计绳重和摩擦，则下列关系：W 总甲 W 总 乙，η甲 η乙(以上两空均选填“>”“