初中物理中考复习单元复习课件：第17课时　机械效率 25页

第八单元　功 机械能 简单机械 考向探究 考向探究 考点精讲 考点精讲 第 17 课时　机械效率 实 验突破 实验突破 考 点 精 讲 第八单元┃ 功 机械能 简单机械 考点精讲 考向探究 考点 1 　机械效率 三种功 概念 计算方法 有用功 　为了达到目的而必须做的功 　 W 有 ＝ ______ 额外功 　我们不需要但又不得不做的功 　 W 额 ＝ G 额 h 总功 　有用功和额外功 ______ 　 W 总 ＝ ____________ 之和 实验突破 第八单元┃ 功 机械能 简单机械 认识“机械效率” 定义 　有用功跟总功的 ________ ，用符号 ____ 表示 公式 　 ______________ 说明 　机械效率是一个比值，通常用百分数表示，由于有用功总 ______ 总功，故机械效率总 ________ 意义 　机械效率是衡量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 （续表） 比值 η 小于 小于 1 考点精讲 考向探究 实验突破 第八单元┃ 功 机械能 简单机械 考点精讲 考向探究 实验突破 第八单元┃ 功 机械能 简单机械 考点 2 　机械效率的测量 实验探究：测量滑轮组的机械效率 原理 　 η ＝ ＝ 示意图 考点精讲 考向探究 实验突破 第八单元┃ 功 机械能 简单机械 （续表） 实验探究：测量滑轮组的机械效率 操作 　沿 ________ 方向匀速提升重物 工具 　弹簧测力计、刻度尺 所测量 　物重 G 、物体上升高度 h 、拉力 F 、 测力计移动距离 s 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，滑轮组中动滑轮总重越大，机械效率越 ______ 评估交流 　滑轮组的机械效率与物体上升高度和绳子移动距离无关，与物体上升速度无关 提高方法 　①减小动滑轮的重； ②减小摩擦；　③增加物重 竖直 高　 低 考点精讲 考向探究 实验突破 第八单元┃ 功 机械能 简单机械 （续表） 实验拓展：测量斜面的机械效率 实验过程 如图所示，将木板用一木块垫起搭成斜面，使其倾斜程度较小，用弹簧测力计沿斜面将物块从斜面底匀速拉到斜面顶，记下物块的移动距离 s ，并测出斜面高度 h 、拉力 F 。改变斜面的倾斜程度再测量几次，用 η ＝ 计算出不同倾斜程度下的机械效率 η 。分析、比较得出结论 η ＝ 公式推导 考点精讲 考向探究 实验突破 第八单元┃ 功 机械能 简单机械 （续表） 实验结论 　斜面的机械效率与粗糙程度和倾斜角度有关。斜面越陡、越光滑，机械效率越高 考点精讲 考向探究 实验突破 第八单元┃ 功 机械能 简单机械 考点精讲 考向探究 实验突破 考 向 探 究 探究 1 　滑轮机械效率的计算 例 1 2017· 岳阳如图 17 － 1 所示，用 300 N 的力将重为 500 N 的物体在 10 s 内匀速提升 2 m ，不计绳重和摩擦，在此过程中 ( 　　 ) A ．绳子自由端移动的距离为 6 m B ．动滑轮重 100 N C ．拉力做功的功率为 100 W D ．滑轮组的机械效率为 60% B 第八单元┃ 功 机械能 简单机械 考点精讲 考向探究 实验突破 针对训练 1 2017· 德州 如图 17 － 2 所示的滑轮组中，动滑轮重 1 N ，小强用 6 N 的拉力 F 通过该滑轮组匀速拉起重 10 N 的物体，物体沿竖直方向上升 0.4 m ，此过程中，额外功和机械效率分别是 ( 　　 ) A ． 0.4 J ， 83.3% B ． 0.8 J ， 91.7% C ． 0.8 J ， 83.3% D ． 0.4 J ， 91.7% C 第八单元┃ 功 机械能 简单机械 考点精讲 考向探究 实验突破 针对训练 2 2017· 孝感 用四个完全相同的滑轮，组装成两套滑轮组，用它们匀速提升同一物体时，其拉力分别为 F 1 、 F 2 ，滑轮组的机械效率分别为 η 1 、 η 2 ，如图 17 － 3 所示，不计绳重和摩擦，下列选项正确的是 ( 　　 ) A ． F 1 ＞ F 2 ， η 1 ＞ η 2 B ． F 1 ＝ F 2 ， η 1 ＝ η 2 C ． F 1 ＜ F 2 ， η 1 ＞ η 2 D ． F 1 ＜ F 2 ， η 1 ＝ η 2 D 第八单元┃ 功 机械能 简单机械 考点精讲 考向探究 实验突破 针对训练 3 2017· 遵义 建筑工人用如图 17 － 4 所示的滑轮组，在 4 s 内将重为 1500 N 的物体 A 沿水平方向匀速移动 2 m 的过程中，所用的拉力大小为 375 N ，物体受到水平地面的摩擦力为物重的 0.4 倍。在此过程中下列说法正确的是 ( 　 ) A ．绳子自由端沿水平方向移动了 6 m B ．物体受到的拉力为 750 N C ．拉力 F 的功率为 750 W D ．滑轮组的机械效率为 80 % D 第八单元┃ 功 机械能 简单机械 考点精讲 考向探究 实验突破 第八单元┃ 功 机械能 简单机械 考点精讲 考向探究 实验突破 针对训练 4 [2016· 锦州 ] 如图 17—5 所示，物体浸没在水中，工人用 200 N 的拉力 F 在 10 s 内将重为 400 N 的物体匀速提升 2 m ，物体没有露出水面，此时滑轮组的机械效率是 80% ，不计绳重和摩擦，则下列说法中正确的是 ( 　　 ) A ．物体露出水面前，工人匀速提升重物时 拉力的功率为 40 W B ．物体在水中受到的浮力为 320 N C ．物体的体积为 8×10 － 3 m3 D ．物体露出水面后，此滑轮组提升该物体 的机械效率将小于 80% C 第八单元┃ 功 机械能 简单机械 考点精讲 考向探究 实验突破 探究 2 　斜面机械效率的计算 例 2 2017· 南充 将一个重为 4.5 N 的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端 ( 如图 17 － 6 所示 ) ，斜面长 1.2 m 、高 0.4 m ，斜面对物体的摩擦力为 0.3 N( 物体大小可忽略 ) 。则下列说法正确的是 ( 　　 ) A ．沿斜面向上的拉力为 0.3 N B ．有用功为 0.36 J ，机械效率为 20% C ．有用功为 1.8 J ，机械效率为 20% D ．总功为 2.16 J ，机械效率约为 83.3% D 第八单元┃ 功 机械能 简单机械 考点精讲 考向探究 实验突破 第八单元┃ 功 机械能 简单机械 考点精讲 考向探究 实验突破 针对训练 2017· 烟台 往车上装重物时，常常用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去，如图 17 － 7 所示，工人用 3 m 长的斜面，把 120 kg 的重物提高 1 m ，假设斜面很光滑，则需要施加的推力为 ________ ，若实际用力为 500 N ，斜面的机械效率为 ________ ，重物受到的摩擦力为 ________ 。 (g 取 10 N/kg) 400 N 80 % 100 N 第八单元┃ 功 机械能 简单机械 考点精讲 考向探究 实验突破 【 实验突破 】 突破　测量滑轮组的机械效率 考点归纳 1 ．滑轮组绕线：奇动偶定法。 2 ．实验中注意绳子的末端若与动滑轮相连，则要匀速、竖直向上拉动物体。 3 ．表格内容的补充或错误判断、数据的分析与处理。 4 ．影响滑轮组机械效率的因素： ① 提升物体的重力；②动滑轮的重力； ③ 绳重、摩擦。 第八单元┃ 功 机械能 简单机械 考点精讲 考向探究 实验突破 5 ．实验结论：同一滑轮组，提升物体越重，机械效率越高；不同滑轮组提升同一重物，动滑轮越轻 ( 个数少 ) ，机械效率越高。滑轮组的机械效率与提升物体的高度和速度、绳子的段数、省费力均无关。 6 ．提高滑轮组机械效率的方法： ① 增加提升物体的重力； ② 减小动滑轮的重力； ③ 减小绳重和摩擦等。 7 ．有用功、额外功、总功的计算；省略刻度尺后的滑轮组机械效率的计算 第八单元┃ 功 机械能 简单机械 考点精讲 考向探究 实验突破 例 在 “ 测量滑轮组的机械效率 ” 的实验中，某组同学用同样的滑轮安装了如图 17 － 8 甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如下表所示，回答下列问题： (1) 本实验需要用的测量仪器是 ___________ 和 _______ 。 实验 次数 动滑轮的重力 G 动 /N 物体的重力 G 物 /N 物体升高的高 度 h/m 弹簧测 力计的示数 F/N 绳端移动的距 离 s/m 机械效率 η 1 0.5 1 0.1 0.6 0.3 55.6% 2 0.5 2 0.1 1.0 0.3 66.7% 3 0.5 4 0.1 1.8 0.3 弹簧测力计 刻度尺 [ 解析 ] (1) 本实验所需的测量器材：弹簧测力计和刻度尺，由题表中数据可知有 3 段绳子承担物重，由此得出滑轮组的绕绳方法。 第八单元┃ 功 机械能 简单机械 考点精讲 考向探究 实验突破 例 在 “ 测量滑轮组的机械效率 ” 的实验中，某组同学用同样的滑轮安装了如图 17 － 8 甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如下表所示，回答下列问题： 实验 次数 动滑轮的重力 G 动 /N 物体的重力 G 物 /N 物体升高的高 度 h/m 弹簧测 力计的示数 F/N 绳端移动的距 离 s/m 机械效率 η 1 0.5 1 0.1 0.6 0.3 55.6% 2 0.5 2 0.1 1.0 0.3 66.7% 3 0.5 4 0.1 1.8 0.3 (2) 实验数据是用图中 ____ 所示的滑轮组测得的。实验中沿 _____________ 拉动弹簧测力计，使物体缓缓上升。第 3 次实验中应补充的数据是 ______ 。 ( 最后一空保留一位小数 ) (3) 根据以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组的机械效率主要与 ______ 有关。 甲 竖直方向匀速 74.1% 物重 第八单元┃ 功 机械能 简单机械 考点精讲 考向探究 实验突破 第八单元┃ 功 机械能 简单机械 考点精讲 考向探究 实验突破 【 实验拓展 】 (4) 分析表中的数据可知：随着物重的增加，额外功 ________( 选填 “ 变大 ”“ 变小 ” 或 “ 不变 ”) ，原因是 _________________ 。通过以上实验，请写出提高滑轮组机械效率的两种方法： _______________ 和 _____________ 。 实验 次数 动滑轮的重力 G 动 /N 物体的重力 G 物 /N 物体升高的高 度 h/m 弹簧测 力计的示数 F/N 绳端移动的距 离 s/m 机械效率 η 1 0.5 1 0.1 0.6 0.3 55.6% 2 0.5 2 0.1 1.0 0.3 66.7% 3 0.5 4 0.1 1.8 0.3 减轻动滑轮重 变大 增加提起的物重 克服摩擦做功更多 [ 解析 ](4) 由表中数据可知，随着物重的增大，额外功变大，滑轮组做的额外功为克服动滑轮重力和滑轮与绳子间摩擦力所做的功，且动滑轮的重力不变，则物重越大，摩擦力越大，克服摩擦力做功越多。 第八单元┃ 功 机械能 简单机械 考点精讲 考向探究 实验突破 (5) 若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率 _____ ( 选填 “ 变大 ”“ 变小 ” 或 “ 不变 ”) 。 (6) 同组的小华发现，实验过程中边拉动弹簧测力计边读数时，弹簧测力计示数不稳定，所以他决定令弹簧测力计静止时读数，再利用公式 η ＝ ，通过测算重力、拉力和承担动滑轮及物重的绳子段数得到机械效率。但小明认为如果这样，测量的结果将比真正的滑轮组机械效率 ____ ，其原因是 _______________________________ 。 不变 高 没有考虑摩擦力，导致额外功减少 [ 解析 ] (5) 滑轮组的机械效率与绕绳方法无关。 (6) 小华的方式没有考虑摩擦力，导致额外功减少，机械效率变高。 第八单元┃ 功 机械能 简单机械 考点精讲 考向探究 实验突破