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,2021-2022,年最新,返回,2021,广东中考物理,第一板块 力学,第八讲,简单机械,第,2,课时机械效率,目,01,考点梳理,02,易错过关,03,考点突破,录,04,重点实验突破,机械效率,(7,年,2,考,),1.,定义,:,物理学中,将,跟,的比值叫做机械效率,用,表示,.,总功,教材考点归纳,有用功,考点梳理,2.,计算公式,:,=_=_.,其中,:,W,有,表示有用功,指为完成某项任务而,的功,;,W,额,表示额外功,指使用机械时,并非我们需要但又,_,的功,;,W,总,表示总功,指有用功和额外功之和,.,不得不做,必须做,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,因此机械效率总是,1.,机械效率通常用百分数表示,.,注意,:,机械效率是标志机械做功性能好坏的物理量,但机械效率的高低并不决定使用机械是省力还是费力,.,小于,小于,4.,提高机械效率的方法,:,改进机械结构,使它更合理,更轻巧,(,减小机械,);,使用时要经常保养、定时润滑,(,减小机械间的,).,同一机械,物重,.,增加,摩擦,重力,5.,常见简单机械的机械效率,简单机械,定滑轮,动滑轮、滑轮组,斜面,图示,有用功,(,物体重为,G,上升高度为,h),W,有,=,(,G,表示物体重力,单位是,N;,h,表示物体上升高度,单位是,m;,W,有,表示有用功,单位是,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,Fs,Gh,1.(,粤沪九上,P13),一个人利用如图所示的滑轮组提起一个重,2 400 N,的重物,所用的拉力是,500 N,绳子自由端被拉下,4 m.,下列说法正确的是,(,),A.,总功是,9 600 J,机械效率是,21%,B.,有用功是,1 200 J,机械效率是,60%,C.,有用功是,2 400 J,机械效率是,83%,D.,总功是,2 000 J,机械效率是,50%,教材母题变式,(,课前小测,),B,2.(,人教八下,P88,改编,),一台起重机将重,3 600 N,的货物提高,4 m,的过程中,起重机做的有用功是,J;,如果额外功为,9 600 J,总功是,J;,机械效率是,;,起重机所做的额外功是由于,引起的,.,要克服摩擦力等外力做功,60%,24 000,14 400,3.(,人教八下,P88,改编,),如图,在斜面上将一个重为,4.5 N,的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的拉力为,1.8 N,斜面长为,1.2 m,斜面高为,0.3 m.,该过程中所做的有用功为,J,总功为,J,斜面的效率为,物体运动过程中所受的摩擦力为,N.,0.675,62.5%,2.16,1.35,4.(,人教八下,P88,改编,),用一个动滑轮在,5 s,内将一个重为,200 N,的物体匀速向上提起,3 m,拉力为,150 N,拉力做的有用功为,J,总功为,J,机械效率为,拉力做功的功率为,W.,180,66.7%,900,600,易错点,1,区分功率和机械效率,【例,1,】,(2020,凉山州,),关于功率、机械效率,下列说法正确的是,(,),A.,做功越多的机械,其功率就越大,B.,越省力的机械,其功率就越小,C.,做功越慢的机械,其机械效率就越低,D.,有用功与总功的比值越大的机械,其机械效率就越高,易错过关,D,错因分析,:,本题容易错选,A,或,C.,(1),由,分析计算功率,由于没有控制变量,容易得出,“,做功越多的机械,其功率就越大,”,的错误结论,而错选,A.,其实若做功多的同时,用时也长,其功率可能反而较小,;,(2),由于混淆,“,功率,”,和,“,机械效率,”,的概念,形成功率大,机械效率也大的错误结论而错选,C.,技巧规律,:,功率是单位时间内做的功的多少,机械效率是有用功与总功的比值,两者没有直接的关系,.,【对点训练】,1.,下列关于功、功率和机械效率的说法中,正确的是,(,),A.,功率大的机械,做功一定多,B.,机械效率高的机械,一定省力,C.,功率大的机械,其机械效率一定高,D.,功率大的机械,做功一定快,D,【例,2,】,如图所示,当工人师傅用,400 N,的拉力向下拉绳时,可使重,680 N,的重物匀速上升,此过程中滑轮组的机械效率为,.,易错点,2,灵活运用滑轮组中机械效率的公式,85%,错因分析,:,本题容易在判断绳子段数上出现错误,.,技巧规律,:,绳子段数是悬挂动滑轮的绳子段数,分析时应先找出动滑轮再找出悬挂动滑轮的段数,然后灵活应用滑轮组机械效率变形式解决问题,.,【对点训练】,2.,如图所示,在水平面上的物体重,200 N,与水平面的滑动摩擦力的大小是,48 N,当用图示装置水平匀速拉动物体时,F,=20 N,若绳子自由端移动的速度为,0.6 m/s,4 s,时间物,体移动的距离是,m,拉力做的总功为,J,有用功,为,J,滑轮组机械效率为,.,80%,38.4,48,0.8,考点突破,考点,机械效率,课标母题,【课标内容】,3.2.3,知道机械效率,.,了解提高机械效率的途径和意义,.,1.,如图,两个滑轮组由每个质量都相同的滑轮组成,.,用它们分别将相同重物提高相同高度,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是,(,),A.,乙滑轮组更省力,机械效率也更高,B.,甲滑轮组更省力,机械效率也更高,C.,乙滑轮组有用功更多,机械效率也更高,D.,两滑轮组机械效率相同,甲滑轮组更省力,例,2,测量某种简单机械的机械效率,.,D,2.(2020,自贡,),如图,重为,G,的物体在沿斜面向上的拉力作用下,从斜面的底部移到顶部,设沿斜面移动的距离为,s,高为,h,拉力为,F,物体受到的摩擦力为,f,则斜面的机械效率为,(,),B,3.(2020,连云港,),用如图所示滑轮组在,10 s,内将重为,300 N,的物,体匀速提升,1 m,拉力大小为,120 N,拉力做功的功率为,W,有用功为,J,滑轮组的机械效率为,.,83.3%,300,36,A.,甲的机械效率比丙的大,B.,乙、丁的机械效率相同,C.,使用丙提升物体,M,时省力,D.,实验测得的数据无法算,出,机械效率,中考母题,4.(2020,广州,),如图所示,小明分别使用甲、乙、丙、丁四种机械匀速提升物体,(,绳长不变,),测得拉力和物体,M,、,N,所受的重力如表所示,则,(,),A,F,甲,F,乙,F,丙,F,丁,G,M,G,N,5.5 N,12 N,5.5 N,8 N,5 N,10 N,5.(2016,广东,),质量为,0.5 kg,的塑料桶装满水后总质量为,10 kg,小明将其从地面匀速搬到高度为,1 m,的桌面上,在竖直向上搬水的过程中所做的总功是,100J,有用功是,J,机械效率是,.(,g,=10 N/kg),95%,95,6.(2013,广东改编,),如图所示,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;,若此时绳自由端所用拉力为,10 N,物块受到的摩擦力为,18 N,自由端拉过的距离,cm,拉力做的总功是,J,有用功是,J,滑轮组的机械效率为,.,60%,0.558,0.93,9.30,3.10,7.(2018,广东,),如图是建筑工地上的起重机示意图,起重机的电动机功率为,310,3,W,当它把质量为,1 t,的重物匀速提起,24 m,时,用时,100 s.(,g,取,10 N/kg),问,:,(1),在这段时间内起重机提起重物的机械效率是多少,?,(2),若起重机,AB,长为,20 m,吊起重物时,B,端的配重质量为,4 t,为使起重机不翻倒,则,OB,长为多少,?(,不计摩擦和起重机自重,),(2),物体的质量,:,m,物,=1,t=110,3,kg,配重的质量,:,m,配重,=4,t=410,3,kg,由杠杆平衡条件得,:,m,物,g,(,AB-OB,),=m,配重,gOB,将数据代入得,:110,3,kg10,N/kg(20,m-,OB,)=410,3,kg10,N/kg,OB,解得,OB,=4,m.,答,:(1),在这段时间内起重机提起重物做功的机械效率是,80%;(2),OB,长为,4,m.,8.(2012,广东,),如图,小王站在高,3 m,、长,6 m,的斜面上,将重,200 N,的木箱沿斜面匀速从底端拉上顶端,拉力大小恒为,120 N,所花时间是,10 s.,求,:,(1),木箱沿斜面方向的运动速度,;,(2),小王对木箱做功的功率,;,(3),斜面的机械效率,.,9.(,原创,),如图所示,某工人用,300 N,的力,沿斜面向上将质量为,50 kg,的物体匀速拉到高处,已知斜面高,h,=1 m,长,s,=2 m,在此过程中,工人做的有用功是,J,此斜面的机械效率是,;,斜面对物体的摩擦大小为,N.(,g,取,10 N/kg),50,83.3%,中考预测,500,10.(,改编,),如图是利用卷扬机,将建筑材料,A,运送到高处的示意图,.,已知建筑材料,A,重,800 N,在,50 s,内,A,上升了,10 m,卷扬机对绳子的拉力为,500 N.,求,:,(1),绳子自由端的移动速度,;,(2),卷扬机对绳子做功的功率,;,(3),该机械的机械效率,.,本考点考查的重点是机械效率的计算,.,常见相关装置如下图所示,:,重点实验突破,实验,测量滑轮组的机械效率,【设计与进行实验】,2.,实验装置图,:(,如右图,),3.,实验仪器,:,弹簧测力计,(,测量拉力的大小和,钩码重力,),、刻度尺,(,测量钩码上升的距离和弹簧测力计移动的距离,),、动滑轮、定滑轮、若干钩码等,.,4.,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,.,5.,探究滑轮组的机械效率与动滑轮重力大小的关系,:,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用重力不同的动滑轮,.,6.,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,.,8.,分析表格实验数据,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),使用同一滑轮组,提升同一重物时,动滑轮越重,滑轮组机械效率越低,.,(4),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,.,(1),实验中应沿竖直方向缓慢,拉动弹簧测力计,.,【例】,某小组在,“,测滑轮组机械效率的实验,”,中,用甲、乙、丙、丁四个图所示装置进行实验,分别得出表中第,1,、,2,、,3,、,4,次实验数据,.,匀速,(2),小组同学发现实验过程中边拉动边读数,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,.,(3),请在图甲中完成滑轮绕法,.,摩擦力,不正确,如图所示,:,(5),通过比较,(,填实验次数的序号,),两次实验数据得出结论,:,同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高,.,(4),用丁图装置进行实验,得出表中第,4,次实验数据,请将表中的两个数据填写完整,:,;,.,2,、,3,80%,0.4,实验次数,钩码重量,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,1,4,0.1,2.7,0.2,74%,2,4,0.1,1.9,0.3,70%,3,8,0.1,3.2,0.3,83%,4,8,0.1,2.5,(6),通过比较,3,、,4,两次实验数据可得出结论,:,.,(7),若在第三次实验中,物体上升的速度为,0.1 m/s,则拉力,F,的功率为,W.,(8),若用图乙匀速提升
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