初三北师大版专题机械效率3星级学案

1、 中国领先的中小学教育品牌PAGE PAGE 11精锐教育网站： HYPERLINK 精锐教育学科教师辅导讲义学员编号： 年 级：初三 课 时 数： 3学员姓名： 辅导科目：物理 学科教师： 授课类型C星 级授课日期及时段教学内容 机械效率建议用时10分钟！1、机械效率：（1）有用功： 定义：对人们有用的功。 公式：W有用Gh（提升重物）=W总W额=W总 斜面：W有用= Gh（2）额外功： 定义：并非我们需要但又不得不做的功公式：W额= W总W有用=G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）斜面：W额=f L（3）总功： 定义：有用功加额外功或动力所做的功 公式：W总=W有用W额=FS= W有用

2、斜面：W总= fL+Gh=FL（4）机械效率： 定义：_。= 斜 面：定滑轮： 动滑轮： 滑轮组 有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 。通常用 百分数 表示。某滑轮机械效率为60%表 示有用功占总功的60% 。提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。通常是减少额外功，如搞好润滑，减轻机械自重；在无法减小额外功的情况下，采用增大有用功来提高机械效率。例如，在用滑轮组提高重物（不计摩擦）时：为提高机械效率，在机械结构一定的情况下，可以采取增加提升物重的办法来实现。= 原 理：应测物理量：钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S器 材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外

3、还需 刻度尺、弹簧测力计。步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变。结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。提升重物越重，做的有用功相对就多。 摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。 = 4 * GB3 绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。2、机械效率和功率的区别：功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功；机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功。建议用时10分钟！批注：考点：机械效率的计算；机械效率的实验探究考点一：机械效率的计算1、两台机械，甲机械效率为80，乙机械效

4、率为60，下列说法正确的是( ) A甲机械一定比乙机械省力 B乙机械一定比甲机械省力 C甲机械做的有用功一定比乙机械的多 D有用功相同时，乙机械所做的总功多2、（2010四川广安，11题）李玲玲同学用水桶从水井中提水做清洁，她在把水从井底提上来的过程中，下列关于做功的说法中正确的是A对桶所做的功是有用功 B对水所做的功是额外功C对水所做的功是有用功 D对水所做的功是总功3、(2005福建莆田)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（ ）A.有用功减少，总功减少 B.有用功增加，总功增加C.有用功不变，总功不变 D.有用功不变，总功减少4.如左下图

5、所示，用力F通过滑轮组提高重物.下述几种方法中能够提高机械效率的是（ ）A.改变绳子的缠绕方法 B.增加重物提升高度 C.减少重物提升高度 D.增加重物质量5.如下中图所示，用滑轮组提升重物时，重800 N的物体在10 s内匀速上升了1 m。已知拉绳子的力F为500 N，则提升重物的过程中（ ）A.绳子自由端被拉下3 m B.做的有用功是800 JC.拉力F做的功是500J D.滑轮组的机械效率是606、 如右上图同高度，滑轮组的机械效率分别为1、2。下列关系正确的是（忽略绳重及摩擦）AF1 F2，1 =2 BF1 F2，1 2CF1 F2，1 =2 DF1 27（2010年新疆乌鲁木齐，8题

6、）在铁架台上固定一个由定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，在绳子末端用竖直方向0.8N的拉力使2N重的物体匀速上升，下面说法正确的是A.滑轮组的机械效率是83.3 B.滑轮组的机械效率是66.7C.绳端移动速度与物体上升速度相同 D.绳端移动速度是物体上升速度的2倍8、（2010江苏徐州，10题）如左下图所示，用滑轮组把重力G为400N的石块匀速提高6m，所用拉力F为250N，则滑轮组的机械效率为A60% B.70% C.80% D.90%9. 如下中图所示，小冯分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为2，若不

7、计绳重与摩擦，则（）AW1= W2 1=2 BW1= W2 12CW1W2 12 DW1W2 1210. 如右上图所示的滑轮组装置中，所挂重物的重力G=50N，当施 加在绳子自由端的拉力为F=30N，重物恰好匀速上升，绳重及一切摩擦均可忽略不计，由此可知（）A该装置的机械效率为60% B该装置的机械效率为55.6%C该装置中动滑轮重为5N D该装置中动滑轮重为10N考点二：11. （2010湖北武汉，17题）下图是小明同学斜面机械效率跟什么因素有关的实验装置。实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动。实验的部分数据如下：实验次数斜面的倾斜程度物块重量G/N斜面高度

8、h/m沿斜面拉力F/N斜面长s/m机械效率1较缓100.15.012较陡100.36.71453最陡100.58.4160小明探究的是斜面的机械效率跟 的关系。在第1次实验中，斜面的机械效率为 ，物块和斜面的内能增加了约 J。 HYPERLINK / 中.考.资.源.网分析表格中数据可以得出结论：在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，拉力越 机械效率越 。若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系，应保持 不变。答案：（1）斜面的倾斜程度 20% 4 （2）大 大 斜面倾斜程度12. 同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时提出了下列假设：滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关；可能与被提物重有

9、关；可能与物体提升高度有关；可能与承重绳子段数有关。滑轮组机械效率高低一位同学设计了如图所示的四个滑轮组，并将所测实验数据填入下表：F1F2F3F4 （1）在表中填上第2次实验的绳子的股数n和机械效率。（2）根据实验_和_可知，滑轮组机械效率高低与被提物重有关； （3）根据实验和可知，滑轮组的机械效率与_无关；（4）通过实验可以发现，不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越_；（5）要研究滑轮组机械效率高低是否与物体提升高度有关,应该选用_(填“同一”F1F2F3F4 建议用时5分钟！1、（2011年海淀二模）34如图22甲所示，是测动滑轮机械效率的示意图。它用弹簧测力计拉动绳子自由端

10、，将质量为200g的钩码从A位置匀速提升到B位置，同时弹簧测力计从图中的A位置匀速竖直上升到B位置，在这个过程中，弹簧测力计对绳的拉力为F，弹簧测力计的示数如图22乙所示。请你根据该实验完成下列问题。（4分）N012N012345012345甲乙图22（2）钩码上升的距离是 cm。（3）拉力F做的功是 J。（4）该动滑轮的机械效率是 。2、（2011年东城二模）11如图6所示，A、B重G A:G B=1:3，用甲、乙两滑轮组分别匀速提升A、B两物体，在相同时间内两物体被提升高度分别为hA和hB，2hA=5hB。已知两滑轮组动滑轮重分别为G甲和G乙，且G甲 G乙=13。两滑轮组的机械效率分别为1

11、和2，功率分别为P1和P2。若不计绳重和滑轮轴处摩擦，则下列判断正确的是 A1 :2 = 1 : 1 B: = 3 : 8 C P1 :P 2 = 5 : 3 D A:B =2 : 5图6F1甲AF2B乙3、（2011年昌平二模）A图9Fh甲乙F/N0t/s2图6F1甲AF2B乙A图9Fh甲乙F/N0t/s4、（2011年昌平二模）31用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组有两种绕线方法。小月和小亮各选取一种绕线方法做实验。（1）小月采用了如图16甲所示的绕线方法组装滑轮组。她通过滑轮组用2N 的拉力F将重3.2N的物体匀速提升了0.1m的距离，则有用功为 J，此滑轮组的机械效率为 %。（2）小亮

12、采用了另一种绕线方法组装滑轮组，请帮助小亮在图16乙中画出滑轮组的绕线。5、（2011年东城一模）图2132如图23甲所示，小东同学在“探究动滑轮的特点”时，先测出了动滑轮的重力。然后按图23乙所示方式进行组装，在动滑轮下悬挂钩码（质量均为已知）。竖直向上拉住弹簧测力计使钩码静止，读出弹簧测力计的示数，记录在表格中。改变钩码的个数，重复上述步骤。比较弹簧测力计示数与_的关系，可以证明使用动滑轮有_特点。图21小东按23图丙组装滑轮组，继续进行了“测量滑轮组机械效率”的实验，测得的数据如下表所示：FF丙F钩码重N弹簧测力计读数N钩码移动的距离m弹簧测力计移动的距离m机械效率（1）求出机械效率=

13、%。（结果保留一位小数）（2）保持滑轮组绕线方式不变，增加悬挂钩码的个数，其机械效率将_（选填“不变”“变大”或“变小”）。 6、（2011年西城一模）28小丽同学利用如图23所示的滑轮组做探究“滑轮组的机械效率与被提升物体所受重力的关系”的实验。实验数据记录如下表。序号钩码总重G(N)钩码上升高度h(m)测力计拉力F(N)测力计移动距离s(m)机械效率(%)83.392.6 395.2根据小丽同学的实验数据可得到的结论是：使用同一滑轮组提升重物时，被提升物体 越大， 。 图8A图8AF7、（2010年海淀二模）22如图8所示的装置，已知物体A重为60N，在水平拉力F的作用下，物体以0.2m/

14、s的速度做匀速直线运动，物体与水平地面之间的摩擦力为12N，若滑轮组的机械效率为80%，则在4s内拉力F所做的功是 8、（2010年海淀一模）40图25是一个建筑工地提升物体的装置示意图，其中AB是一个以O为支点的杠杆，且AO:OB=3:4，D是一个系在杠杆B端的配重物体，重为2580N。人可以通过固定在杠杆A端的滑轮组提升物体。有一质量为60kg的工人站在水平地面上，他对地面的压强p0=1.2104Pa。他利用该装置匀速提升一块木材时，配重物体D受到的支持力为N1，工人对地面的压强p1=0.8104Pa；他利用该装置匀速提升一块钢材时，配重物体D受到的支持力为N2，工人向下的拉力为F2；已知

15、N1: N2=7:6，提升木材时滑轮组的机械效率=90%，每个滑轮质量都相等，绳重及滑轮与轴的摩擦不计，不计杆的重力，g取10N/kg。求：（1）工人提升木材时向下的拉力F1；（2）工人提升钢材以0.3m/s的速度匀速上升建议用时10分钟！批注：建议控制在10道题以内，看似5年中考，实为“实战演习”！1、（2007年中考）40如图19所示，质量为70kg的工人站在水平地面上，用带有货箱的滑轮组把货物运到高处。第一次运送货物时，放入货箱的货物质量为160kg，工人用力F1匀速拉绳的功率为P1，货箱以01rns的速度匀速上升，地面对工人的支持力为N1。第二次运送货物时，放入货箱的货物质量为120k

16、g，工人用力F2匀速拉绳，货箱以02ms的速度匀速上升，地面对工人的支持力为N2，滑轮组机械效率为2。N1与N2之比为15：19。（不计绳重及滑轮摩擦，g取l0Nkg）求：（1）货箱和动滑轮的总质量m；（2）功率P1；（3）机械效率2。2、（2008年中考）31、用一个定滑轮和一个动滑轮组装滑轮组有两种绕线方法。聪聪和明明各选取一种方法做实验。（1）聪聪采用了如图甲所示的绕线方法组装滑轮组。他通过滑轮组用2N的拉力F将重4.2N的物体匀速提升了0.1m的距离，则有用功为J，此滑轮组的机械效率是。（2）明明采取了另一种绕线方法组装滑轮组，请帮助明明在图乙中画出滑轮组的绕线。3、（2009年中考）

17、37.实验台上有组装好的实验装置，如图所示，其中弹簧测力计的量程为05N。另外还有质量均为100g的钩码六个（图中未画出）。要求利用上述实验装置和钩码设计一个实验证明：用动滑轮提升重物时，如果动滑轮的机械效率不变，则有用功跟总功成正比。请写出主要实验步骤。4、（2011年中考）39某科技小组设计的提升重物的装置如图20甲所示。图中水平杆CD与竖直杆EH、DI组合成支架固定在水平地面上。小亮站在地面上通过滑轮组提升重物，滑轮组由动滑轮Q和安装在水平杆CD上的两个定滑轮组成。小亮以拉力F1匀速竖直提升物体A的过程中，物体A的速度为1，滑轮组的机械效率为A。小亮以拉力F2匀速竖直提升物体B的过程中，物体B的速度为2，滑轮组的机械效率为B。拉力F1、F2做的功随时间变化的图像分别如图20乙中、所示。已知：1=32，物体A的体积为VA，物体B的体积为VB，且3VA=2VB，物体A的密度为A，物体B的密度为B，且8A=7B。（不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦）求：机械效率B与A之差。图图20乙W/J0t/s甲CEDHIQ建议用时5分钟！建议用时5分钟！批注：建议采用物理思维训练题！马力马力1765年，英国人瓦特发明了世界