广东省2020中考物理一轮复习 第十二讲 简单机械 命题点3 机械效率课件

命题点3机械效率栏目导航玩转广东省卷10年中考真题知识精讲考点清单回归教材实验突破--科学探究素养提升知识精讲考点清单机械效率1.定义：物理学中，将_______跟_______的比值叫做机械效率，用符号_______表示.2.计算公式：η=____________=__________________W有表示有用功，指无论是否使用机械都必须要做的功.W总表示总功，指有用功和额外功之和.有用功总功ηW有W总×100%W有W有＋W额×100%W额表示额外功，指使用机械时，并非我们需要又不得不做的功.3.特点：使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总是______总功，所以机械效率总是小于1的.4.影响因素：机械自重、运转部分的摩擦、物重等.简单机械定滑轮动滑轮、滑轮组斜面小于简单机械定滑轮动滑轮、滑轮组斜面有用功（物体重为G，上升高度为h）W有用=______（G表示物体重力，单位必为N；h表示物体上升高度，单位必为m；W有用表示有用功，单位必为J）总功（F为拉力，s为移动的距离）W总=______(s=h)W总=Fs（s=nh，n为动滑轮承担绳子的段数）W总=Fs机械效率FGFsGhWW%100总有nFGFsGhWW%100总有FsGhWW%100总有GhFs回归教材第2题图1.关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是()A.通过改进机械的性能可以使机械效率达到100%B.做功多的机械，功率一定大C.功率大的机械，做功一定快D.做功快的机械，机械效率一定高2.如图是一风景区的盘山公路，之所以要把上山的公路修成这般模样，是因为盘山公路相当于简单机械中的________，使用它可以________．C斜面省力3.(RJ八下P84，动手动脑学物理改编)利用如图甲所示的滑轮组提起一个重力为2000N的物体，不计摩擦及绳子、滑轮自重，绳子的拉力F＝________N．如果要用这个滑轮组达到更加省力的效果，绳子应该怎么绕，请在图乙中画出绳子的绕法，并计算此时拉力等于________N．如果考虑滑轮自重且每个滑轮重力相同，按图乙的绕法，实际拉力为450N，此时一个滑轮的重为________N，这时滑轮组的机械效率是________．(结果保留到百分之0.1)第3题图50040012588.9%4.(RJ八下P88动手动脑学物理改编)如图，在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为1.8N，斜面长1.2m，高0.3m，则人对物体做的有用功是______J，斜面的机械效率为________，在高度相同时，斜面越长越________(选填“省力”或“费力”)．第4题图1.3562.5%省力实验突破--科学探究素养提升命题点实验视频见超值配赠实验测量滑轮组的机械效率1.实验装置图2.实验原理(η＝×100%)3.主要实验仪器及作用(1)弹簧测力计(测量拉力的大小和钩码重力)(2)刻度尺(测量钩码上升的距离和弹簧测力计移动的距离)W有W总4.控制变量法的应用(1)探究滑轮组的机械效率与物重的关系(控制同一滑轮组的绕线方式相同，改变滑轮组所吊钩码的数量)(2)探究滑轮组的机械效率与动滑轮的重力大小(个数)的关系(控制滑轮组所吊钩码的数量相同，绕线方式相同，改变动滑轮的数量或换用重力不同的动滑轮)(3)探究滑轮组的机械效率与所提重物高度的关系(控制同一滑轮组的绕线方式相同，所提物体重力相同，改变提升重物的高度)5.承担重物绳子段数的判断(与动滑轮连接的段数即为绳子的段数)分析数据和现象、总结结论】6.功、机械效率的计算7.表格实验数据分析，总结结论①使用同一滑轮组，提升的重物质量增大，机械效率增大②使用同一滑轮组，提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关③使用不同滑轮组，提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组机械效率越低【交流与反思】8.提高滑轮组机械效率的方法(增加物重、减小动滑轮重力、减小机械间的摩擦)全国视野分层练例题图例某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示．基础训练(1)实验中应沿竖直方向________________缓慢拉动弹簧测力计．(2)请将表中的两个数据填写完整，分析表中数据可知第4次实验是用________(选填“丙”或“丁”)图所示装置做的实验．实验次数钩码重G/N钩码上升高度h/m绳端拉力F/N绳端移动距离s/m机械效率η140.12.70.274%240.11.80.374%380.13.10.386%480.12.5______________匀速(或匀速直线)0.480%丁(3)通过比较________两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关．(填实验次数的序号)(4)通过比较________两次实验数据可得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越重，滑轮组机械效率越高．(填实验次数的序号)(5)通过比较3、4两次实验数据可得出结论：________________________________________________________________1、22、3不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越轻，滑轮组机械效率越高能力提升(6)该小组同学利用图甲的滑轮组提升相同的物体时，增加物体匀速上升的速度，滑轮组的机械效率________(选填“变大”“变小”或“不变”)．(7)在第3次实验中，拉力F做的额外功为________J.(8)小明分析实验数据时，发现通过比较第2、4次实验数据，也能得出滑轮组机械效率与重物重力的关系．请你对小明同学的观点进行评估：______________________________________________．(9)结合上述结论，提高机械效率的方法有增大有用功，________(选填“增大”或“减小”)额外功．不变0.13没有控制动滑轮重力不变，结论不可靠减小(10)小组同学发现实验过程中边拉动弹簧测力计边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数．你认为他的想法________(选填“正确”或“不正确”)，因为他没有考虑到________________对滑轮组机械效率的影响.(11)随后该小组的小强又设计了一个方案，如图戊所示．你认为和图丙装置对比，在提升同一重物时，若不计绳重和摩擦力，装置戊的机械效率________(选填“大于”“等于”或“小于”)装置丙的机械效率．不正确摩擦力(或摩擦)等于玩转广东省卷10年中考真题类型1机械效率的理解（2010.6）1.(2010省卷6题3分)某建筑工地要将同一个箱子从地面搬上二楼，如果分别采用如图所示的两种方式搬运，关于F1和F2做功的情况，以下判断正确的是()A.两种方式机械效率一定相等B.两种方式功率一定相等C.两种方式所做的总功一定相等D.两种方式所做的有用功一定相等第1题图D类型2功、功率和机械效率的相关计算（2018.19，2016.12）2.(2016省卷12题3分)质量为0.5kg的塑料桶装满水后总质量为10kg，小明将其从地面匀速搬到高度为1m的桌面上，在竖直向上搬水的过程中所做的总功是______J，有用功是______J，机械效率是______．(g＝10N/kg)1009595%第3题图3.(2018省卷19题6分)如图所示是建筑工地上的起重机示意图．起重机的电动机功率为3×103W，当它把质量为1t的重物匀速提起24m时，用时100s．(g＝10N/kg)求：(1)在这段时间内起重机提起重物做功的功率是多少？机械效率是多少？(2)若起重机AB长为20m，吊起重物时B端的配重质量为4t，为使起重机不翻倒，则OB长为多少？(不计摩擦和起重机自重)解：(1)根据二力平衡，起重机匀速提起重物的力F＝G＝mg＝1×103kg×10N/kg＝1×104N起重机对重物所做的功W＝Gh＝1×104N×24m＝2.4×105J起重机对重物做功的功率P＝Wt＝2.4×105J100s＝2.4×103W机械效率η＝WW总×100%＝2.4×105J3×103W×100s×100%＝80%(2)根据杠杆平衡条件：F1L1＝F2L2mAg·(AB－OB)＝mBg·OBOB＝mA·ABmA＋mB＝1×103kg×20m1×103kg＋4×103kg＝4m类型3滑轮组的机械效率[2013.16(2)，2011.19]4.[2013省卷16(2)题3分]如图，用滑轮组将物块从位置A匀速拉到位置B，请在图中画出最省力的绕线方法；物块移动的距离为________cm；若此时绳子自由端所用拉力为10N，物块受到的摩擦力为18N，滑轮组的机械效率为________第4题图3.1060%F5.(2011省卷19题6分)用如图所示的滑轮组在20s内将重600N的物体从地面竖直提高4m，所用拉力是250N．在这个过程中，求：(1)有用功是多少？(2)拉力的功率是多少？(3)滑轮组机械效率是多少？第5题图解：(1)W有＝Gh＝600N×4m＝2400J(2)拉力做的总功W总＝Fs＝250N×4×4m＝4000J拉力的功率P＝W总t＝4000J20s＝200W(3)η＝W有W总×100%＝2400J4000J×100%＝60%类型4斜面的机械效率(2012.19)第6题图6.(2012省卷19题7分)如图所示，小王站在高3m、长6m的斜面上，将重200N的木箱A沿斜面匀速从底端拉上顶端，拉力大小恒为120N，所花时间是10s．求：(1)木箱A沿斜面方向的运动速度；(2)小王对木箱A做功的功率；(3)斜面的机械效率．(保留三位有效数字)解：(1)木箱A沿斜面方向的运动速度v＝st＝6m10s＝0.6m/s(2)对木箱做的总功W总＝Fs＝120N×6m＝720J功率P＝W总t＝720J10s＝72W(3)对木箱做的有用功W有＝Gh＝200N×3m＝600J机械效率η＝W有W总×100%＝600J720J×100%≈83.3%7.(2019深圳33题7分)如图所示，斜面长s＝8m，高h＝3m．用平行于斜面，F＝50N的拉力，将重力为G＝100N的物体，由斜面的底端匀速拉到顶端，用时t＝10s．求：(1)有用功W有；(2)拉力做功的功率P；(3)物体受到的摩擦力f；(4)该斜面的机械效率η.第7题图考向拓展解：(1)有用功W有＝Gh＝100N×3m＝300J(2)拉力做的总功为W总＝Fs＝50N×8m＝400J拉力的功率为P＝W总t＝400J10s＝40W(3)额外功为W额＝W总－W有＝400J－300J＝100J因为W额＝fs，物体受到的摩擦力为f＝W额s＝100J8m＝12.5N(4)斜面的机械效率为η＝W有W总×100%＝300J400J×100%＝75%