中考物理一轮复习 专题突破15 简单机械之滑轮组机械效率课件 新人教版.ppt

2018届中考物理一轮复习专题15 简单机械之滑轮组机械效率 知识点一 1 滑轮 认识滑轮组 1 滑轮是一个周边有 并可以绕轴 的轮子 定滑轮是使用时滑轮 的滑轮 动滑轮是使用时滑轮跟被拉动的物体一起 的滑轮 2 比较重物与拉力大小关系可得出 f g 可得出使用定滑轮 省力 比较物体提升高度h和拉力通过的距离s关系可得出 使用定滑轮 省距离 物体提升高度 拉力通过的距离 观察拉力方向和物体运动方向可得出 当作用在定滑轮上的拉力方向竖直向下时 物体运动的方向是 说明使用定滑轮可以改变 槽 转动 不随物体一起被提升 被提升 不能 不能 等于 竖直向上 拉力的方向 考点梳理 2 动滑轮的特点 1 比较物重 动滑轮自重 拉力三者的大小能得出 f1 说明使用动滑轮能省力 如果不计摩擦和滑轮自重时 即g动 则f1 说明使用动滑轮能 2 观察拉力方向和物体运动方向可得出 拉力f1的方向 重物运动的方向 说明使用动滑轮 填 能 或 不能 能改变用力方向 3 比较物体提升高度h和拉力通过的距离s可得出 0 不能 g物 g动 2 g物 2 省一半力 竖直向上 竖直向上 拉力通过的距离等于物体提升高度的2倍 或s nh 知识点二 滑轮的实质 1 定滑轮的实质 定滑轮可以围绕一个固定轴转动 可以把它看成一个变形杠杆 在图中画出了定滑轮杠杆的五要素 比较定滑轮动力臂l1 阻力臂l2的长短可得出 l1 l2 说明定滑轮相当于一个 杠杆 使用时 填 能 或 不能 省力 改变用力方向 定滑轮的自重影不影响定滑轮平衡 为什么 等臂 不能 可以 答 不影响 因为定滑轮的重力作用线通过支点 无力臂 2 1 如果把动滑轮也看成一个变形杠杆 在图中画出了动滑轮杠杆的五要素 重物对动滑轮的作用力方向 拉力方向 异向 动力 阻力的方向相反 同侧 动力作用点 阻力作用点处在支点同一侧 说明动滑轮的支点肯定在轴的左端点上 在右图中已画出动滑轮的杠杆五要素 2 比较动滑轮动力臂l1 阻力臂l2的长短可得出 l1 l2 说明动滑轮相当于一个 的杠杆 根据杠杆的平衡条件可知 使用动滑轮 填 能 或 不能 省 力 动滑轮的实质 竖直向下 竖直向上 动力臂是阻力臂2倍 能 一半 知识点三 滑轮组 1 滑轮组 和 组合在一起 构成滑轮组 使用滑轮组既可以 又可以 用滑轮组提起重物时 吊着 滑轮上有几段绳子承担物重 提起物体的力就是物重的 2 用滑轮组时 滑轮组用几段绳子吊着物体 提起物体用的力就是物重或物体与 总重的几分之一 绳子移动的距离就是 的几倍 如 当动滑轮上的绳子段数为n 物体重力为g物 动滑轮重g动 自由端拉力为f 则有 不计所有摩擦时 物体提升的高度为h 自由端通过的距离为s 则s 动滑轮 定滑轮 省力 改变力的方向 动 几分之一 动滑轮 物体移动距离 f g物 g动 n nh 考点一 机械效率 1 对人们有用的 必须要做的功叫有用功 用w有表示 2 并非我们需要但又不得不克服动滑轮本身所受的重力以及摩擦力等因素的影响而多做的功叫额外功 用w额表示 3 有用功与额外功之和是总共做的功 叫做总功 用w总表示 总功 有用功和额外功之间的关系是w总 w有 w额 4 有用功跟总功的比叫做机械效率 用 表示 计算公式为 w有 w总 机械效率总小于1 这表明使用任何机械都不能省功 考点精讲 例1 如图所示 用滑轮组将钩码缓慢提升一定高度 在这个过程中 a 滑轮组提升钩码做的功是有用功b 弹簧测力计拉力做的功是额外功c 滑轮组的机械效率与钩码重无关d 弹簧测力计上升的高度是钩码的2倍 解析 拉力做的功是总功 b错 滑轮组的机械效率与钩码重有关 其他条件一定 钩码越重 效率越高 c错 测力计上升的高度是钩码的3倍 d错 故选a a 例2 甲吊车比乙吊车的机械效率高 当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时 则 a 甲吊车的电动机做的有用功较多b 乙吊车的电动机做的额外功较多c 甲吊车的电动机做的总功较多d 甲 乙两吊车的电动机做的总功相同 解析 相同质量的物体被匀速提升相同高度 所以甲乙两吊车做的有用功是相同的 故选项a错误 甲吊车比乙吊车的机械效率高 说明当有用功相同时甲吊车做的总功比乙吊车做的总功少 即甲吊车做的额外功要比乙吊车做的额外功少 故选b b 变式训练 一辆汽车不慎陷入泥坑 司机用如图所示的滑轮组将汽车拖出 已知整个过程中 水平拉力f是1 104n 汽车沿水平方向匀速移动了4m 滑轮组的机械效率为80 求 1 拉力f做的总功 2 有用功为多大 解析 1 由题图可知 绳自由端移动距离是车移动距离的3倍 即s绳 3s车 3 4m 12m 拉力做的总功w总 fs绳 1 104n 12m 1 2 105j 2 有用功w有 w总 80 1 2 105j 9 6 104j 归纳拓展 1 使用机械工作时 人们必须要做的功 叫做有用功 使用机械工作时 克服机械本身的重力和摩擦等因素的影响而做的功 叫做额外功 2 有用功与额外功之和是总共做的功 叫做总功 总功 有用功和额外功的关系为w总 w有 w额 3 有用功跟总功的比值叫做机械效率 公式是 w有 w总 因为有用功总是小于总功 所以机械效率 总小于1 机械效率通常用百分比表示 4 提高机械效率的主要办法是改进结构 使它更合理 更轻巧 考点二 测滑轮组的机械效率实验 1 实验原理 w有 w总 gh fs 2 实验器材 弹簧测力计 刻度尺 铁架台 滑轮 细线 钩码 3 注意事项 竖直向上 缓慢拉动测力计 4 实验1 保持动滑轮重一定 改变钩码重力 结论 动滑轮重一定 物重越大 机械效率越高 5 实验2 保持钩码重力一定 改变动滑轮重 结论 物重一定 动滑轮越重 机械效率低 例3 图为测量滑轮组机械效率的实验装置 钩码总重6n 1 实验时要竖直向上 拉动弹簧测力计 由图可知拉力大小为 n 若钩码上升的高度为8cm 则弹簧测力计向上移动 cm 该滑轮组的机械效率为 2 若仅增加钩码的个数 该滑轮组有机械效率将 选填 增大 减小 或 不变 缓慢 2 4 24 83 3 增大 例4 在 测滑轮组机械效率 的实验中 用同一滑轮组进行两次实验 实验数据如下表 此实验所用滑轮的个数至少是 个 其中动滑轮有 个 第一次实验测得滑轮组的机械效率为 第二次实验时滑轮组的机械效率 第一次的机械效率 选填 大于 小于 或 等于 3 2 62 5 大于 变式训练 某实验小组分别用如图所示的甲乙两个滑轮组 每个滑轮重相同 匀速提起相同的重物 所用的拉力分别为f1和f2 机械效率分别为 1和 2 不计绳重及摩擦 下列说法正确的是 a a f1 f2 1 2b f1 2d f1 f2 1 2 归纳拓展 机械效率 1 有用功 满足我们做功的目的 对我们有价值的功 计作 w有用 额外功 对我们既无利用价值而又不得不做的功 计作 w额外 总功 有用功加额外功 计作 w总 w总 w有 w额 2 机械效率定义 有用功跟总功的比值 叫做机械效率 我们总希望 有用功占总功中的份额越大越好 3 公式 w有 w总 提高滑轮组机械效率的方法 减小w额在w总中的比例 在轮轴处加润滑油 减小摩擦 减小动滑轮和绳的自重 w有用一定 增大w有用在w总中的比例 尽量使滑轮组在满载下工作 w额外一定 一 杠杆 1 用滑轮组时 滑轮组用几段绳子吊着物体 提起物体用的力就是物重或物体与动滑轮总重的几分之一 绳子移动的距离就是物体被提升距离的几倍 2 使用机械工作时 人们必须要做的功 叫做有用功 使用机械工作时 克服机械本身的重力和摩擦等因素的影响而做的功 叫做额外功 3 有用功与额外功之和是总共做的功 叫做总功 总功 有用功和额外功的关系为w总 w有 w额 4 有用功跟总功的比值叫做机械效率 公式是 w有 w总 因为有用功总是小于总功 所以机械效率 总小于1 机械效率通常用百分比表示 5 提高机械效率的主要办法是改进结构 使它更合理 更轻巧 课堂小结 1 质量是6kg的物体a放在水平桌面上 利用下图装置使物体以0 2m s的速度做匀速直线运动 弹簧测力计始终保持水平 其示数为2n 不计绳子的伸长和滑轮组内部的摩