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第13课时机械效率2015安徽中考物理复习考纲要求对相关知识的水平要求考试要求B理解机械效率的普遍意义,并能根据公式η=W有W总进行一般计算近几年安徽省中考考查情况年份题型分值难易程度考点2011实验题6分较难题杠杆机械效率的测量与分析计算与推导题4分较难题斜面的工作原理2012选择题3分较难题斜面机械效率的计算2013实验题6分较难题滑轮组机械效率的测量2014选择题3分中等题动滑轮机械效率的计算内容使用机械时,人们所做的功,都不会少于直接用手做的功,即使用任何机械都________解读“不省功”包含“大于”或“等于”两层含义对于理想机械(不考虑摩擦和机械自重),人们用机械所做的功(Fs)等于直接用手所做的功(Gh)对于非理想机械(考虑摩擦和机械自重),人们用机械所做的功(Fs)大于直接用手所做的功(Gh),多做的那部分功用来克服摩擦和自重人们使用机械有时为了省力,有时为了省距离,但既省力又省距离的机械是________的考点1功的原理不省功不存在考点2机械效率三种功概念辨析有用功为了达到工作目的__________的功额外功为了达到工作目的并_______但又__________的功提升重物时,克服机械自重、容器重力等所做的功克服机械摩擦所做的功总功为了达到工作目的实际做的功,大小等于有用功和额外功________,一般指动力F做的功必须要做不需要不得不做之和认识“机械效率”定义有用功跟总功的______,用符号______表示公式____________解读①机械效率是一个比值,只有大小,没有______,常用百分数表示;②由于使用任何机械都不可避免地做额外功,有用功总________总功,所以机械效率总________1;③机械效率是标志机械做功性能好坏的物理量,但机械效率的高低与使用机械是省力还是费力无关比值η单位小于小于η=W有用W总功、功率、机械效率三者之间的关系考点3机械效率的测量名称测滑轮组的机械效率测斜面的机械效率示意图原理__________工具____________、____________弹簧测力计刻度尺η=W有用W总测量量物重G、物体上升高度h、拉力F、测力计移动的距离s操作沿________方向________拉动弹簧测力计,应在拉动过程中读出弹簧测力计的示数沿斜面________拉动弹簧测力计得出结论①同一滑轮组,提升重物越多,机械效率越______;②提升相同重物,滑轮组中动滑轮个数越多,机械效率越________斜面的机械效率与斜面的________和________有关。斜面越陡、越光滑,机械效率越___________竖直向上匀速匀速高低粗糙程度倾斜程度弹簧测力计类型一功的原理例1、同学们共同研究滑轮的特点:他们组装了滑轮组,发现使用滑轮组提升重物时能省力,于是他们想:利用滑轮组提升重物能否省功呢?为此,他们进行的实验如图所示,请根据图中信息,写出分析数据的具体过程,并回答他们的问题。提升物体所做的有用功W有用=Gh=2N×0.1m=0.2J,使用滑轮组时所用拉力F=0.8N,弹簧测力计移动距离s=30cm=0.3m,所做的总功W总=Fs=0.8N×0.3m=0.24J,经比较W有用<W总,所以使用滑轮组不能省功。类型二滑轮组的机械效率及影响因素例2[2009·安徽]某同学测量滑轮组的机械效率时,先用弹簧测力计测出物重G,按图示组装好器材,拉动弹簧测力计使物体匀速上升,用刻度尺分别测出物体上升的高度h和绳端移动的距离s,在物体静止时读出拉力的大小F,最后,根据公式η算出滑轮组的机械效率.%100FsGh(1)以上操作过程存在一处错误,请在错误的句子下面画上横线,并写出正确的操作方法:(2)为了提高滑轮组提升物体时的机械效率,请提出两条措施:①__________________________________________②__________________________________________画线的文字:“在物体静止时读出拉力的大小F”;正确的方法:在匀速拉动物体时读出拉力的大小减轻动滑轮和绳的自重减小轮和轴间的摩擦在绳能承受的拉力范围内,增大物重(写出其中两条)例3[2011·安徽]某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率,实验的主要步骤如下:①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点,在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码,在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计,使杠杆保持水平;②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持0点位置不变),在此过程中弹簧测力计的读数为F,利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2。回答下列问题:(1)杠杆机械效率的表达式为η=____________。(用已知或测量的物理量符号表示)(2)本次实验中,若提升的钩码重一定,则影响杠杆机械效率的主要因素是:。(3)若只将钩码的悬挂点由A移至C,O、B位置不变,仍将钩码提升相同的高度,则杠杆的机械效率将_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。12100%GhFh杠杆的自重变大例4[2013·安徽]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(如图甲),再按图乙所示连接方式线装好滑轮组,并分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置.(1)图甲中弹簧测力计的示数为______N.(2)图乙中,为了测量绳子自由端的拉力F,A同学认为应该在弹簧测力计静止时读数,B同学认为应该在缓慢匀速提升时读数,正确的是___(选填“A”或“B”)同学的方法.(3)按照正确的测量方法,测出拉力F与钩码所受重力G的大小关系为F___(选填“>”、“<”或“=”)(4)实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置,是为了_________.2.0B>测量钩码和弹簧测力计移动的距离,从而计算有用功和总功例5某物理兴趣小组探究“滑轮组机械效率的高低是否与物重有关”,为此他们设计了如图所示的几种方案,方案中的滑轮组均相同,请你从中选取最合适的实验装置,并在选出的装置图中画出绳子的绕法。如图所示(1)实验步骤:A.将滑轮组安装好,记下钩码的位置,测出钩码的重力G;B.在实验操作中应________________拉动弹簧测力计,并读出弹簧测力计的示数F;竖直向上匀速C.记录钩码升高的距离h,根据图中绳子绕过动滑轮的股数可计算出绳端移动距离s,然后利用公式计算出该滑轮组的机械效率η1;D.按照上述方法,增大被提升物的物重,测出另一个滑轮组的机械效率η2。根据所学知识,可判断出η1______(选填“”“”或“=”)η2。(2)实验后,小刚同学说该实验不需要测量物体和绳子移动的距离,只用弹簧测力计测出物重和动滑轮的重,利用公式η=G物G物+G动滑轮×100%即可求出滑轮组的机械效率。你认为用小刚的方法测出该滑轮组的机效率将________(选填“变大”“变小”或“不变”),原因是__________________________________。变大忽略了滑轮与轴之间的摩擦类型三斜面的机械效率及影响因素例6如图所示是某小组同学测量斜面机械效率的实验装置。实验时,用木块将带有刻度的平木板垫起,构成一个斜面。(1)用弹簧测力计拉着小车从底端位置A沿斜面匀速运动到位置B,弹簧测力计的示数为1.1N,此时斜面的机械效率为________;(2)若将木块向右移,使木块左端与长木板90cm处对齐,重复(1)中的实验,弹簧测力计的示数为0.8N,此时斜面的机械效率为________,比较(1)、(2)可知,斜面的机械效率与斜面的________有关;(3)若将小车四轮朝上倒置,重复(2)中的实验,则弹簧测力计示数变________,机械效率变________;比较(2)、(3)可知,斜面的机械效率与________________________有关。90.9%83.3%倾斜程度大小物体与斜面之间摩擦力的大小例7[2012·安徽]如图所示,有一斜面长为L,高为h,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,则下列关于斜面的机械效率η的表达式正确的是()D类型四三类简单机械的机械效率的计算例8建筑工地上工人用如图13-4所示的装置将重为230N的建材从地面匀速送到6m高处,所用拉力为125N,时间为20s。求:(1)工人做的有用功。(2)工人做的总功。(3)此过程中该装置的机械效率。(4)工人做功的功率。1380J1500J92%90.9%kg3102.1例9[2008·安徽]如图a所示是一台正在建筑工地作业的起重机,吊臂上的滑轮组(如图b)将质量为的重物竖直匀速提高3m,拉力F的大小为8000N,则拉力F做的功为J,该滑轮组的机械效率为。图b图a7.2×10450%例10[2010·安徽]现在地震时有发生,于是人们开始重视加固维修房屋,常常可以看到图示的场景。假如该工人通过滑轮把50㎏的水泥缓缓提升4m到房顶,所用拉力约300N。该机械的效率约为__________。例11[2014·安徽]工人师傅使用一个动滑轮将400N的重物匀速提升3m高处,假如拉力的方向竖直向上,大小为250N,则()A.拉力所做的功为750JB.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.若采用轻质滑轮完成原任务,机械效率将保持不变83.3%B(1)在滑轮组机械效率的测量和计算中,可以忽略摩擦力和绳重。设物体的重力为G,动滑轮的总重力为G动,物体上升的高度为h,绳子自由端移动的距离为s,绳子的股数为n,则该滑轮组的机械效率就可以写成η=GG+G动。请用所学的知识加以推证。例12在物理学中常常遇到很多复杂的问题,为了使问题便于解决,我们常常会忽略某些较小的影响因素。(2)在如图所示的滑轮组中,物体的重力为40N,每个滑轮的重力为5N,该滑轮组的机械效率是多少?(忽略绳重与摩擦)80%(1)根据W有用=Gh、W总=Fs、F=G+G动n、s=nh可得W总=(G+G动)h,又因为η=W有用W总×100%=Gh(G+G动)h,所以η=GG+G动。1.分析清楚题中所给的距离(或速度)是物体移动的距离(或速度)还是绳端移动的距离(或速度);滑轮组机械效率计算的关键2.分析清楚哪个力做的功是有用功,哪个力做的功是总功:若滑轮组将重物竖直提起,则提升物体所做的功为有用功;若滑轮组拉着物体水平前进,则物体克服摩擦力所做的功为有用功;若滑轮组拉着物体沿斜面运动,则物体沿斜面上升过程中克服重力所做的功为有用功。而无论哪种情况,绳端拉力所做的功均为总功。3.滑轮组的机械效率是变化的,求不同情况下的机械效率时,动滑轮的自重往往是联系变化前后两种情况的纽带。装置图有用功额外功克服杠杆自重、摩擦做的功,W额外=W总-W有用克服动滑轮自重、绳与滑轮之间的摩擦做的功,W额外=W总-W有用;若不计摩擦,W额外=G动hW额外=W总-W有用克服摩擦力所做的功,W额外=W总-W有用;W额外=fs总功W总=FsW总=FsW总=FsW总=Fs机械效率W有用=GhW有用=GhW有用=fs物W有用=Gh三种四类简单机械的机械效率η=W有用W总=GhFs①η=W有用W总=GhFs=GnF;②不计摩擦时η=W有用W总=fs物Fs=fnF①η=W有用W总=GhFs;②η=GhGh+fs
本文标题:2015安徽中考物理复习第13课时_机械效率
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