2019年中考物理 第一部分 教材梳理篇 第二板块 运动和力 第20课时 机械效率课件

第二板块运动和力考点一：有用功、额外功、总功及机械效率(5年4考)1．有用功：为了达到某一目的而必须做的功叫有用功，用W有表示．2．额外功：使用机械过程中不需要但又不得不做的功叫额外功，用W额表示，例如克服摩擦、机械自重等做的功．3．总功：有用功与额外功之________叫总功(或者指人们使用机械时一共做的功)，用W总表示，W总＝W有＋W额．和4．机械效率物理量机械效率(符号：η)定义物理学中，将________跟________的比值叫做机械效率公式η＝________变形式有用功W有＝_____总功W总＝______有用功总功W有W总ηW总W有η物理量机械效率(符号：η)特点使用机械做功时，________不可避免，所以总功总是大于有用功，因此机械效率总是________1.机械效率通常用百分数表示．因此使用任何机械都不省功额外功小于物理量机械效率(符号：η)提高机械效率的方法①改进机械结构，使机械更轻巧、更合理(减小机械________)；②使用时经常保养，定期加润滑剂(减小机械零件间的________)；③同一机械，________载重功率与机械效率从不同的角度反映了机械性能好坏，它们之间没有必然联系自重摩擦增加1．当你用桶从井中提水的时候，你对桶所做的功是____________；如果桶掉进井里，从井里捞桶的时候，桶里带着一些水，这时你对桶做的功是_________．(均选填“总功”“有用功”或“额外功”)额外功有用功2．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C3．已知甲机器的机械效率是65%，乙机器的机械效率是80%，那么下列说法中正确的是()A．甲机器一定比乙机器省力B．甲机器一定比乙机器省距离C．甲机器做的有用功一定比乙机械器多D．做相同的有用功，乙机器做的额外功较少D4．一个滑轮组经改进后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比较()A．额外功减少，总功增多B．有用功不变，总功减少C．功率变大，机械做功更多D．机械效率提高，机械做功加快B5．搬运工人用如图所示的滑轮组将一个重120N的物体匀速提升3m，所用时间为20s，拉力为50N，不计绳重及摩擦．求：(1)动滑轮的重；(2)滑轮组的机械效率；(3)拉力的功率；(4)若用该滑轮组同时拉4个这样的物体，拉力的大小．解：(1)因为F＝13G总＝13(G物＋G动)，所以G动＝3F－G物＝3×50N－120N＝30N(2)η＝W有W总＝GhFs＝GhFnh＝GFn＝120N50N×3×100%＝80%(3)v绳＝st＝nht＝3×3m20s＝0.45m/sP＝Fv绳＝50N×0.45m/s＝22.5W(4)F′＝13G总′＝13(120N×4＋30N)＝170N考点二：常见简单机械机械效率的计算(5年1考)滑轮组机械类型杠杆竖直匀速提升物体水平匀速拉动物体斜面示意图滑轮组机械类型杠杆竖直匀速提升物体水平匀速拉动物体斜面有用功W有＝G物hW有＝G物hW有＝fs物W有＝G物h额外功(主要)W额＝G杆h杆W额＝G动hW额＝W总－W有W额＝fs总功W总＝FsW总＝FsW总＝FsW总＝Fs6．一建筑工人，使用如图所示的装置将建筑材料提上高处，已知建筑材料的质量为80kg，人对绳的拉力为500N，重物在拉力的作用下1min匀速上升了5m，绳重和摩擦不计(g取10N/kg)．求：(1)工人做功的功率；(2)滑轮组的机械效率．解：(1)t＝1min＝60s，v绳＝s绳t＝nht＝2×5m60s＝16m/sP拉＝F拉v绳＝500N×16m/s≈83.3W(2)G＝mg＝80kg×10N/kg＝800Nη＝W有W总＝GhFs＝GnF＝800N2×500N×100%＝80%7．如图所示，沿斜面把质量为12kg的物体匀速拉到最高处，沿斜面向上的拉力是F＝100N，斜面长2m、高1m，则其机械效率是________，物体所受摩擦力是________N.60%408．如图所示，木箱重1000N，当它沿水平面运动时受到的摩擦力大小为木箱重的0.6倍，用滑轮组使木箱沿水平面以0.1m/s的速度匀速直线运动20s，若滑轮组的机械效率为80%，则水平拉力F的大小为________N，拉力做功的功率为__________W.250759．用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重100N，每次运送的量不定，图乙记录了整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象，当某次运送4件货物时，绳子的拉力F是________N，滑轮组的机械效率为________．(不考虑绳重和摩擦)25080%10．工人利用斜面和滑轮将物体从斜面底端匀速拉到顶端，斜面高1m，长2m，物体重500N，平行于斜面的拉力为200N，所用时间为10s．在此过程中拉力的功率为________W，把物体直接提高到斜面顶端做的功为有用功，则这个装置的机械效率为________．8062.5%考点三：实验(测量滑轮组的机械效率)(5年0考)【实验目的】测量滑轮组的机械效率．【实验原理】________________．【实验器材】动滑轮、定滑轮各若干个，质量不同的物体若干，铁架台，细绳，___________，________.η＝W有W总弹簧测力计刻度尺【实验步骤】(1)如图甲，安装好滑轮组，用测力计测出物体的重力，记录在表格里；(2)把物体挂在组装好的滑轮组上，分别记下物体和测力计的起始位置，如图乙，匀速竖直拉动物体上升，读出测力计的示数，如图丙，记录在表格里，并记下物体和测力计运动的距离，计算出滑轮组的机械效率，填入表格中；(3)改变物体的重力，如图丁，再重复步骤(2)；(4)重新安装滑轮组，如图戊，再重复步骤(2)．【实验表格】实验次数物体的重G/N物体上升的高度h/m有用功W有/J测力计拉力F/N测力计移动距离s/m总功W总/J机械效率/η120.10.20.90.30.2774.1%240.10.41.60.30.48_____340.11.10.50.5572.7%83.8%0.4【得出结论】比较1、2组数据：同一滑轮组，提升的物体越________，机械效率越高；比较2、3组数据：提升同样重的物体，动滑轮越________，机械效率越低．重重【交流评估】(1)实验中一定要________拉动物体做________运动．(2)实验中为什么要分别记下物体和弹簧测力计的起始位置？___________________________________.竖直匀速直线为了确定物体和绳子自由端移动的距离(3)滑轮组的机械效率是否与物体上升的距离、物体移动的速度有关？___________.(4)实验中，物体上升的高度和测力计移动的距离一定要测出来才能计算出机械效率吗？______.无关不用(5)实验中的额外功有哪些？_____________________________________________.(6)如果不考虑摩擦力和绳重对实验的影响，改变绳子的绕法，是否会影响滑轮组的机械效率？______________________________________.克服动滑轮重和绳重做功、克服摩擦力做功不会11．小马和小李设计了如图甲、乙所示的两种滑轮组来提升同一重物，在讨论滑轮组机械效率时两人产生了分歧，小马认为：“甲滑轮组的动滑轮个数少，机械效率高”；小李却认为：“乙滑轮组更省力，机械效率高”．两人谁也说服不了谁，于是决定进行实验来验证自己的猜想是否正确．(所用每个滑轮的重相同，绳重和摩擦忽略不计)他们在实验中得到的数据如下表所示：(1)根据所测数据，请计算一个动滑轮的重力是________N，甲滑轮组的机械效率是________．(2)由计算结果可以确定________的说法是正确的，这个实验说明了影响滑轮组机械效率的因素是_______________，由此可知，可采用____________________的方法来提高滑轮组的机械效率．0.883.3%小马动滑轮的重力减小动滑轮的重力(3)随后小马又设计了一个方案，如图丙所示，你认为和图甲装置对比，在提升同一重物时，装置丙的机械效率________(选填“大于”“等于”或“小于”)装置甲的机械效率．等于滑轮组物理量装置甲装置乙钩码重G/N44钩码上升高度h/m0.10.1绳端拉力F/N1.61.4绳端移动距离s/m0.30.4机械效率η71.4%1．(2016年)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%2．(2015年)如图所示，已知物体A和动滑轮的总重为200N，当物体A匀速上升的高度为1m时，绳子移动的距离为________m，人对绳子的拉力为________N，拉力所做的功为________J．(绳子与滑轮的摩擦力、空气阻力忽略不计)21002003．(2018年节选)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3×103W，当它把质量为1t的重物匀速提起24m时，用时100s．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？(g＝10N/kg，不计摩擦和起重机自重)解：m＝1t＝1000kgP＝Wt＝Ght＝mght＝1000kg×10N/kg×24m100s＝2400Wη＝W有W总＝P有tP总t＝2400W3000W×100%＝80%【命题规律】近几年主要考查对有用功、总功的理解及机械效率的简单计算.