中考物理一轮复习第十章 第二课时　功的原理　机械效率课件（鲁科版）

第二课时功的原理机械效率【构建知识网络】知识点1功的原理1．内容：使用任何机械都不能省___．2．成立条件：不计_____及机械结构自身的重力时，W人＝W机．功摩擦知识点2机械效率1．有用功(1)定义：为达到目的必须做的功．(2)公式：竖直提升，W有用＝___，使用滑轮组使物体在水平方向匀速运动，W有用＝___；W有用＝W总－W额．Ghfs2．额外功(1)定义：并非需要，但又不得不做的功．(2)公式：滑轮组不计摩擦，物体在竖直方向运动，W额＝____；斜面，W额＝___；W额＝W总－W有用．3．总功(1)定义：有用功与额外功之和．(2)公式：W总＝W有用＋W额；总功即动力做的功，W总＝Fs.G动hfs4．机械效率(1)定义：把_______跟_____的比值叫机械效率．(2)公式：________，因W有用<W总，所以η<100%.(3)提高机械效率的方法：滑轮组：增加_____、减小动滑轮自重、减小摩擦．斜面：增大斜面的倾斜程度、减小摩擦．有用功总功物重(4)机械效率的计算【名师点拨】(1)机械效率大的机械工作时，有用功占总功的比例大；(2)做功多的机械，其机械效率不一定大；(3)省力的机械，其机械效率不一定大；(4)功率大的机械，机械效率不一定大．(1)有用功越大，机械的机械效率就越高．()(2)额外功越大，机械的机械效率就越低．()(3)机械的功率越小，机械效率就越低．()(4)机械做功越多，机械效率越高．()(5)减小机械内部摩擦可以提高其机械效率．()(6)增大斜面的倾斜程度，斜面的机械效率不变．()××××√×(7)机械效率越高的机械越省力．()(8)使用任何机械，不仅不省功，反而多做了一些功．()(9)摩擦力所做的功都是额外功．()×√×实验1测量滑轮组的机械效率【实验装置】【命题点扫描】

【设计与进行实验】1．实验原理：_______．2．器材及作用：弹簧测力计、刻度尺、细绳、动滑轮、定滑轮、钩码若干．(1)弹簧测力计测量___________________．(2)刻度尺测量_____________________________________．拉力的大小和钩码重钩码上升的距离和弹簧测力计移动的距离3．用弹簧测力计沿_____________拉动绳子．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，____________________________相同．(2)探究滑轮组的机械效率与动滑轮的重力大小的关系，____________________________________相同．(3)探究滑轮组的机械效率与所提重物上升高度的关系，控制_____________________相同，_____________相同．竖直方向匀速控制滑轮组的重力及绕线方式控制滑轮组绕线方式及所吊钩码的数量同一滑轮组的绕线方式所提物体重力5．分析论证(1)根据实验数据分析，选实验装置图．(2)滑轮组机械效率的影响因素：_____的重力、绳子与滑轮间的摩擦力、_______的重力．(3)提高滑轮组机械效率的方法：___________________、________________、减小机械间的摩擦．(4)实验结论：在其他条件相同时，动滑轮越重，机械效率越低；在绳子所能承受的范围内，所吊物体越重，机械效率越高．物体动滑轮增加提升物体的重力减小动滑轮重力6．交流与反思(1)实验中，物体上升的高度和测力计移动的距离一定要测出准确数值才能计算出机械效率吗？________________________________．(2)滑轮组机械效率与物体被提升的高度、物体移动的速度是否有关？_______．可以不测，用公式

计算均无关(3)实验中的额外功有哪些？______________________________________________________．(4)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？_____．克服动滑轮重做的功、克服绳重做的功、克服摩擦力做的功不会【命题增长点】

1．弹簧测力计不沿竖直方向，测量数值偏___，对机械效率测量结果的影响是_____．2．此实验无刻度尺，对实验结果___(填“有”或“无”)影响．大偏小无3．测力计调零问题探究在测量滑轮组机械效率实验前，小明未对弹簧测力计进行调零，就直接测量拉力，此时弹簧测力计的指针在0.2N刻度处．当匀速拉动绳子提升重物时，弹簧测力计示数为2.4N，那么实际拉力应为____N．若用该错误示数计算滑轮组的机械效率，与真实值相比会偏___．2.2小4．测力计倒挂使用分析在实验过程中，小红误将弹簧测力计倒挂使用(即弹簧测力计的挂钩朝上，拉环朝下)来测量拉力．若弹簧测力计自身重力为0.5N，当匀速拉动绳子提升重物时，弹簧测力计示数为3N，此时作用在绳子上的实际拉力是____N．这种错误操作除了导致拉力测量不准确，还会对实验产生哪些其他影响________________________________________________________2.5一是倒挂使用改变了弹簧测力计的受力方向和内部结构的受力_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________．状态，可能会影响弹簧的弹性形变规律，导致测量的拉力数据不稳定；二是由于弹簧测力计自身重力作用在绳子上，会使整个滑轮组的受力情况变得复杂，额外增加了提升弹簧测力计重力所做的额外功，使得计算出的机械效率与正常操作时相比产生偏差，无法真实反映滑轮组本身的机械效率实验2测量斜面的机械效率【实验装置】【命题点扫描】1．实验原理：________．2．弹簧测力计沿斜面向上_____拉动物体．3．控制变量法的应用(1)探究斜面机械效率的大小与斜面倾斜程度的关系，控制____________________________相同，改变斜面的倾斜程度．匀速斜面的粗糙程度与物体的重力(2)探究斜面机械效率的大小与物体重力的关系，控制__________________________相同，改变物体重力的大小．(3)探究斜面机械效率的大小与斜面粗糙程度的关系，控制____________________________相同，改变斜面的粗糙程度．斜面的粗糙程度与倾斜程度斜面的倾斜程度与物体的重力4．分析数据，总结结论(1)根据表中数据计算功和机械效率．(2)实验结论：其他条件不变时，斜面的倾角越小，机械效率越___；在其他条件不变时，斜面越光滑，机械效率越___；斜面的机械效率与斜面的长度、物体的重力等因素无关．低高5．交流与反思(1)增大斜面倾角的操作：_______________________________．(2)拉动木块在斜面上运动时，木块和斜面上的内能_____(填“增加”“减少”或“不变”)．将木板下面的木块向斜面底角移动增加【命题增长点】实验结论迁移应用在修建盘山公路时，运用了斜面原理．结合测量斜面机械效率的实验结论，分析盘山公路要修成“S”形的理由：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________；盘山公路修成“S”形，是因为在高度一定的情况下，增大了斜面的长度，减小了斜面的倾斜程度．根据实验结论，斜面倾角越小，车辆上坡时所需的牵引力越小，更便于车辆行驶，提高了安全性．同时，较小的倾斜程度也能减少车辆零部件的磨损若要提高盘山公路运输车辆的机械效率，从公路修建和车辆行驶角度，分别可以采取的措施：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________．保证路面平整且光滑，减少路面的摩擦阻力，降低车辆行驶时克服摩擦力做的额外功；合理规划公路的坡度，在满足车辆行驶安全的前提下，适当增大坡度，提高机械效率．从车辆行驶角度，可采取的措施有：保持车辆良好的车况，定期检查和保养，减小车辆自身的机械摩擦；合理装载货物，避免超载，在保证运输量的同时，减小车辆重力，降低额外功与总功的比值，提高机械效率考点1功、功率、机械效率(2025年13套卷5考)1．[2025·日照]2024年，日照港跻身全球5亿吨大港阵营．如图所示，工人用电动机驱动的起重机搬运质量为10t的集装箱．先在100s内将集装箱匀速提升10m，此过程电动机的功率为1.2×104W．然后起重机又在100s内将集装箱沿水平方向匀速移动了5m，此过程的电动机的功率为1×102W．不计空气阻力，g取10N/kg.下列说法正确的是()A．在上升过程中，起重机对集装箱做的功为1.2×106JB．在上升过程中，起重机对集装箱做功的功率为1×104WC．在上升过程中，起重机的机械效率为100%D．在水平移动过程中，起重机对集装箱做的功为1×104J【名师点拨】功率是单位时间内做的功，表示的是做功的快慢；机械效率是指有用功与总功的比值，机械效率高说明有用功与总功的比值大．功率与机械效率是两个完全不同的概念．2．[2024·东营]如图所示，用甲、乙、丙三种简单机械分别提起同一重物G，已知滑轮重20N，杠杆(OB＝2OA)重10N，手的拉力始终沿竖直方向，忽略绳重及摩擦，下列说法错误的是()A．甲图：该装置不省力也不省距离B．乙图：该装置的机械效率是三者中最低的C．丙图：在匀速拉动物体上升的过程中，拉力F3逐渐变小D．若提升的物体越重，乙、丙的机械效率就会越高考点2机械效率计算(2025年13套卷1考)1．[2024·泰安]如图所示，汽车通过滑轮组将物体吊起．已知汽车的质量为3×103kg，牵引力F1为4000N，对绳子的拉力F2为2500N；物体的重力为6000N，物体匀速上升的速度始终为0.5m/s，汽车受到的摩擦力为汽车重力的0.05倍，g取10N/kg.下列说法中()①滑轮组的机械效率为80%②汽车受到的摩擦力为150N③汽车牵引力在4s内做的功为8×103J④汽车牵引力的功率为6000WA．只有①正确B．只有①④正确C．只有①②正确D．只有③④正确【名师点拨】滑轮组在竖直方向机械效率的计算2．[2023·济宁]两个滑轮按如图所示的方式组合，用5N的拉力F拉动绳端，使物体在5s内水平向左匀速滑动1m，物体与地面间的摩擦力为9N，则拉力F的功率为__W，滑轮组的机械效率为____．290%【名师点拨】滑轮组在水平方向机械效率的计算3．[2025·德州]如图所示，在劳动实践活动中，小刚在水平地面与车厢间用木板搭一斜面装载货物．(1)请画出货物所受重力G的示意图．(2)已知此斜面长s＝3m，高h＝1m，小刚沿斜面方向用400N的推力将重900N的货物以1m/s的速度匀速从斜面底端推到顶端(不计空气阻力，忽略箱子大小)，此过程中推力的功率为____W，斜面的机械效率为____，物体在斜面上运动时所受摩擦力为____N.40075%100【名师点拨】

1．斜面的机械效率斜面的粗糙程度相同时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高；斜面的倾斜程度一定时，斜面越粗糙，机械效率越低．2．斜面中摩擦力的求解方法：根据W额＝W总－W有得出额外功，再由W额＝fs求出f.1．[2025·新疆]如图所示，若一根重心在B点的木棒可绕O点无摩擦转动，在D点施加竖直向上的力缓慢提升重物．已知木棒的长度为1m，将同一重物分别挂在A点、B点、C点时，重物被提升的高度分别为0.1m、0.2m、0.3m，对应的机械效率分别为ηA、ηB、ηC.则()A．ηA＜ηB＜ηCB．ηA＞ηB＞ηCC．ηA＜ηC＜ηBD．ηC＜ηA＜ηB2．[2025·达州]“奇思妙想”小组的同学在劳动实践基地，用如图所示机械将400N物体匀速提升12m，用时1min.已知G动＝100N，G人＝600N，人与地面接触总面积为3.5×10－2m2(空气阻力、摩擦力及绳重不计)该过程中下列说法正确的是()A．人拉力的功率为80WB．物体上升速度为0.4m/sC．人对地面压强为10000PaD．该滑轮组机械效率为66.7%3．[2025·自贡]如图所示，质量为60kg的工人将重为500N的彩灯组件竖直向上匀速提升了6m，用时12s，绳子自由端拉力F为300N．不计绳重和摩擦，g取10N/kg.下列说法正确的是()A．拉力的功率是150WB．绳子末端移动的速度是0.5m/sC．滑轮组的机械效率是78.5%D．若工人的脚与地面接触的总面积为300cm2，则他对地面的压强是1.0×104Pa4．[2025·北京]如图所示，重600N的工人通过滑轮组用竖直向下的拉力匀速提升货物，表中是他某次工作的相关数据．若三个滑轮重均相等，不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法不正确的是()A.工人做功的功率为72WB．滑轮组对悬挂点A的拉力为920NC．滑轮组的机械效率为90%D．若货物离开水平地面之前，工人用100N的力竖直向下拉绳端，则地面对货物的支持力为200N5．[2025·黑龙江]如图所示，小李同学用滑轮将重6N的物体竖直向上匀速提升20cm.若此滑轮自重为2N，忽略绳重和摩擦，则小李同学作用在绳子自由端的拉力F为__N，这个滑轮的机械效率是____．475%6．[2025·德阳]塔吊是工程建设中常用的装置，其起吊部分的结构可简化为如图所示的滑轮组．用200N的拉力F，将480N的重物在10s内竖直匀速提升2m，则拉力F的功率为____W，该滑轮组的机械效率为____．12080%7．[2025·凉山州]用如图甲所示的滑轮组提升物体A.已知被提升物体A的重力为900N，卷扬机施加在绳子自由端的拉力F将物体A以