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第十二讲,简单机械,命题点,3,机械效率,第一页，编辑于星期六：十点 三十三分。,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,第二页，编辑于星期六：十点 三十三分。,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：,=,_,=,_,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,第三页，编辑于星期六：十点 三十三分。,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,第四页，编辑于星期六：十点 三十三分。,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,Gh,Fs,第五页，编辑于星期六：十点 三十三分。,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,第六页，编辑于星期六：十点 三十三分。,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,2 000 N,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,450 N,，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,500,400,125,88.9%,第七页，编辑于星期六：十点 三十三分。,4.,(,RJ八下P88动手动脑学物理改编,),如图，在斜面上将一个重,4.5 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,1.2 m,，高,0.3 m,，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,1.35,62.5%,省力,第八页，编辑于星期六：十点 三十三分。,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,(,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,),第九页，编辑于星期六：十点 三十三分。,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,),第十页，编辑于星期六：十点 三十三分。,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,使用同一滑轮组，提升的重物质量增大，机械效率,增大,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,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,),第十一页，编辑于星期六：十点 三十三分。,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,第十二页，编辑于星期六：十点 三十三分。,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,1,4,0.1,2.7,0.2,74%,2,4,0.1,1.8,0.3,74%,3,8,0.1,3.1,0.3,86%,4,8,0.1,2.5,_,_,匀速,(,或匀速直线,),0.4,80%,丁,第十三页，编辑于星期六：十点 三十三分。,(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,、,2,2,、,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,第十四页，编辑于星期六：十点 三十三分。,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,第十五页，编辑于星期六：十点 三十三分。,(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,第十六页，编辑于星期六：十点 三十三分。,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,F,1,和,F,2,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,第十七页，编辑于星期六：十点 三十三分。,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,0.5 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,_J,，有用功是,_J,，机械效率是,_,(,g,10 N/kg),100,95,95%,第十八页，编辑于星期六：十点 三十三分。,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,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,10 N/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,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,),第十九页，编辑于星期六：十点 三十三分。,解：,(1),根据二力平衡，起重机匀速提起重物的力,F,G,mg,1,10,3,kg,10 N/kg,1,10,4,N,起重机对重物所做的功,W,Gh,1,10,4,N,24 m,2.4,10,5,J,起重机对重物做功的功率,(2),根据杠杆平衡条件：,F,1,L,1,F,2,L,2,m,A,g,(,AB,OB,),m,B,g,OB,OB,第二十页，编辑于星期六：十点 三十三分。,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,10 N,，物块受到的摩擦力为,18 N,，滑轮组的机械效率为,_,第,4,题图,3.10,60%,F,第二十一页，编辑于星期六：十点 三十三分。,5.,(,2011省卷19题6分,),用如图所示的滑轮组在,20 s,内将重,600 N,的物体从地面竖直提高,4 m,，所用拉力是,250 N,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,第二十二页，编辑于星期六：十点 三十三分。,解：,(1),W,有,Gh,600 N,4 m,2 400 J,(2),拉力做的总功,W,总,Fs,250 N,4,4 m,4 000 J,拉力的功率,60%,第二十三页，编辑于星期六：十点 三十三分。,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,3 m,、长,6 m,的斜面上，将重,200 N,的木箱,A,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,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,),第二十四页，编辑于星期六：十点 三十三分。,解：,(1),木箱,A,沿斜面方向的运动速度,(2),对木箱做的总功,W,总,Fs,120 N6 m,720 J,(3),对木箱做的有用功,W,有,Gh,200 N3 m,600 J,机械效率,第二十五页，编辑于星期六：十点 三十三分。,7.,(,2019,深圳,33,题,7,分,),如图所示，斜面长,s,8 m,，高,h,3 m,用平行于斜面，,F,50 N,的拉力，将重力为,G,100 N,的物体，由斜面的底端匀速拉到顶端，用时,t,10 s,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,.,第,7,题图,考,向拓展,第二十六页，编辑于星期六：十点 三十三分。,解：,(1),有用功,W,有,Gh,100 N3 m,300 J,(2),拉力做的总功为,W,总,Fs,50 N8 m,400 J,(3),额外功为,W,额,W,总,W,有,400 J,300 J,100
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