(北京專版)2019年中考物理總復(fù)習(xí) 第10課時 機(jī)械效率學(xué)案

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1、 【考綱要求】 考綱要求 第?10?課時??機(jī)械效率 1.有用功、額外功、總功； 2.機(jī)械效率； 3.運(yùn)用機(jī)械效率的公式解決有關(guān)問題 4.提高機(jī)械效率的途徑 【考點(diǎn)聚焦】 考點(diǎn)?1 功的原理 使用機(jī)械時，人們所做的功都不會少于不用機(jī)械時所做的功， 即使用任何機(jī)械都 ____________。 [點(diǎn)撥]?(1)使用機(jī)械雖然不能省功，但人類仍然使用，是因?yàn)槭褂脵C(jī)械或者可以省力，或者 可以省距離，或者可以改變力的方向，給人類工作帶來很多方便。 (2)使用機(jī)械要省力必須費(fèi)距離，要省距離必須費(fèi)力，既省力

2、又省距離的機(jī)械是不存在的。 (3)理想情況下(忽略摩擦和機(jī)械本身的重力)，使用機(jī)械時，人們所做的功(Fs)等于不用機(jī) 械而直接用手對重物所做的功(Gh)。 考點(diǎn)?2 機(jī)械效率 三種功 有用功 額外功 總功 概念 為達(dá)目的而必須做的功 人們不需要而又不得不做的功 有用功與額外功的____?____ 計算方法(以滑輪組為例) W?有用＝G?物?h W?額外＝G?動?h(不考慮摩擦) W?總?＝_?______________ 定義 公式 說明 認(rèn)識“機(jī)械效率”

3、有用功跟總功的________，用符號______表示 ____________ 機(jī)械效率是一個比值，通常用__________表示，由于有用功總______總功， 故機(jī)械效率總__________ [點(diǎn)撥]?機(jī)械效率是標(biāo)志機(jī)械做功性能好壞的物理量，但機(jī)械效率的高低并不決定使用機(jī)械 是省力還是費(fèi)力。 考點(diǎn)?3 機(jī)械效率的測量 名稱 原理 測量工具 測量量 注意事項(xiàng) 測滑輪組的機(jī)械效率 ________________ ______________________ 物體重力?G、物體上升高度?h、

4、拉力?F、繩子移動距離?s 必須使彈簧測力計?______________________提升重物，以保證測力計 示數(shù)大小不變 得出結(jié)論 ①滑輪組中動滑輪個數(shù)越多越省力，但機(jī)械效率________； ②同一機(jī)械，提升的物重越大，機(jī)械效率__________ 提高方法 評估交流 ①減小__________________________； ②適當(dāng)增加__________ 重物被提升的高度不影響滑輪組的機(jī)械效率 效率最終可表示為：η?＝? G物 G物＋G動? nF [點(diǎn)撥]?(1)利用滑輪組提升重物時，在不考

5、慮繩重和摩擦的情況下，產(chǎn)生額外功的原因是 動滑輪的自重，即?W?額外＝G?動?h，滑輪組的機(jī)械 G ＝ 物。 (2)利用定滑輪、動滑輪提升相同重物，上升 相同高度時，η?定＞η?動。 【知識縱橫】 滑輪組不同用法時的功和機(jī)械效率 簡單機(jī)械  做功目的  有用功(W?有用)??總功(W?總)??額外功(W?額外) 機(jī)械效率 (η?) 滑輪組(甲) 滑輪組(乙)  提升物體 平移物體  Gh fs1  Fs Fs2  Fs－Gh Fs2－fs1

6、 Gh Fs fs1 Fs2 【經(jīng)典例題】 例題?1：用一個定滑輪和一個動滑輪組成滑輪組有兩種繞線方法。小明 采用了如圖甲所示的繞線方法組裝滑輪組，小樂采用另一種繞線方 法組裝滑輪組。 (1)請幫助小樂在圖乙中畫出滑輪組的繞線。 (2)實(shí)驗(yàn)中他們得到的數(shù)據(jù)如下表所示。 實(shí)驗(yàn) 序號 小 明 小 樂  1 2 3 4 鉤碼 重?G/N 4 6 5 7 鉤碼上升 高度?h/m 0.1 0.1 0.1 0.1 繩的拉

7、力 F/N 2.3 3.4 1.9 2.6 繩端移動 距離?s/m 0.2 0.2 0.3 0.3  機(jī)械效率η ______ 88.2% 87.7% 89.7% 小明第?1?次實(shí)驗(yàn)中，有用功為________J，此滑輪組的機(jī)械效率為_________(保留?1?位小數(shù))。 (3)綜合分析小明和小樂的實(shí)驗(yàn)，可得結(jié)論：使用同樣的滑輪組，提起的鉤碼越重，滑輪組 的機(jī)械效率越______(選填“高”或“低”)。 例題?2：圖?11－3?是用滑輪組提升物體?A?的示意圖，物體?A?受到的重力大

8、小為?GA。在勻速豎 直提升物體?A?的過程中，物體?A?上升的速度大小為?vA，滑輪組的機(jī)械效率為η?。已知： GA＝400?N，vA＝0.4?m/s，η?＝80%，繩重、輪與軸的摩擦均可忽略不計。求： (1)繩子自由端的速度?v?繩的大小。 (2)動滑輪所受的重力?G?動的大小。 (3)拉力?F?做功的功率?P。 【課時訓(xùn)練】 |夯?實(shí)?基?礎(chǔ)| ( )1．下列說法中正確的是 A．機(jī)械效率越高的?機(jī)械做功越快 B．機(jī)械效率越高的機(jī)械做?功越多 C．功率越大的機(jī)械做功越快 D．功率越大的機(jī)械做功越多 ( )2．李玲

9、玲同學(xué)用水桶從水井中提水做清潔，她在把水從井底提上來的過程中，下 列關(guān)于做功的說法中正確的是 A．對桶所做的功是有用功 B．對水所做的功是額外功 C．對水所做的功是有用功 D．對水所做的功是總功 ( )3．甲升降機(jī)比乙升降機(jī)的機(jī)械效率高，它們分別把相同質(zhì)量的物體勻速提升相同 的高度，則 A．乙升降機(jī)提升重物做的有用功較多 B．甲升降機(jī)的電動機(jī)做的額外功較多 C．甲升降機(jī)的電動機(jī)做的總功較少 D．乙升降機(jī)的電動機(jī)做的總功較少 ( )4．(多選)小陽利用圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究動滑輪的機(jī)械效率與動滑輪所受重力 是否有關(guān)，細(xì)繩的重力和滑輪的輪與軸之間的摩擦很小，可忽略不計，下列說法中

10、正確 的是 A．實(shí)驗(yàn)可以通過利用兩個重力不相等的動滑輪來分別提升同一個物 體 B．動滑輪提升物體的高度將會影響動?滑輪的機(jī)械效率 C．實(shí)驗(yàn)可以通過利用同一個動滑輪兩次提升兩個重力不同的物體 D．實(shí)驗(yàn)時需要豎直向上勻速拉動彈簧測力計 5．如圖所示，小型牽引車通過滑輪組可以將重物勻速吊起，若每次重 物均以?0.4?m/s?的速度勻速上升，且滑輪的摩擦和繩重均可忽略不計。 當(dāng)?shù)跗鹳|(zhì)量為?270?kg?的重物?A?時，牽引車對繩的拉力為?F，滑輪組 的機(jī)械效率為?90%，g?取?10?N/kg。求： (1)拉力?F?的大小。 (?2)動滑輪所受的重力。 (3)拉力?F?的功率

11、?P。 |對?接?京?考| 一、多項(xiàng)選擇題 ( )1．【2017·懷柔一?！肯铝嘘P(guān)于機(jī)械效率說法正確的是 A．機(jī)械效率一定小于?1 B．做有用功越多，機(jī)械效率越高 【 C．功率大的機(jī)械，機(jī)械效率高 D．有用功?占總功的比例越大，機(jī)械效率越高 ( )2．?2016·西城一?！啃偫萌鐖D甲所示的滑輪組及相關(guān)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，改變所 掛物體重力?G，在繩自由端施加豎直向上的拉力?F，使滑輪組勻速提拉重物升高相同的 高度，拉力所做的總功為?W，滑輪組的機(jī)械效率為η?。不計繩重及滑輪與軸的摩擦，圖 乙中關(guān)于物重?G?及對應(yīng)的?W?和η?的關(guān)系圖像，其中正確的是

12、 W總? Fs 二、實(shí)驗(yàn)與探究題 3．【2017·門頭溝一?！繉?shí)驗(yàn)桌上有帶橫桿的鐵架臺、刻度尺、彈簧測力計、細(xì)繩，另外還 有鉤碼一盒，質(zhì)量不等的滑輪?2?個，滑輪的輪與軸之間的摩擦很小，可忽略不計。小華 選用這些器材，進(jìn)行探究“動滑輪的機(jī)械效率與動滑輪所受重力有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)。小華的 主要實(shí)驗(yàn)步驟如下： ①用調(diào)好的彈簧測力計分別測出一個鉤碼、一個動滑輪的重力，分別用?G、G?動表示。組裝實(shí) 驗(yàn)器材，用彈簧測力計豎直向上勻速拉繩子自由端，繩子自由端所受拉力用?F?表示，繩 子自由端移動的距離用?s?表示，

13、鉤碼上升的高度用?h?表示。用彈簧測力計測出?F，用刻 度尺分別測出?s、h。并把測量數(shù)據(jù)記錄在表格中。 ②用彈簧測力計分別測出兩個鉤碼的重力、另一動滑輪的重力，仿照步驟①分別測量對應(yīng)的 F、s、h。并把測量數(shù)據(jù)記錄在表格中。 W Gh ③利用公式η?＝ 有用＝ ，計算兩次實(shí)驗(yàn)中動滑輪的機(jī)械效率η?，并將η?值記錄在表格中。 (1)小華的探究過程中存在的問題：____________________________________________。 (2)請你針對小華探究過程中存在的問題，寫出改正措施：________________________。 三、計算

14、題 【 4．?名師預(yù)測】圖是用滑輪組提升建筑材料A?的示意圖，在豎直向下的拉力?F?作用下，使重 900?N?的建筑材料?A?在?5?s?的時間里勻速豎直上升了?1?m，繩自由端勻速豎直向下移動 了?2?m。?在這個過程中，拉力?F?為?500?N，滑輪組的機(jī)械效率為η?，拉力?F?做功的功率 為?P。?求： (1)滑輪組的機(jī)械效率η?。 (2)拉力?F?的功率?P。 參考答案 |經(jīng)典例題| (2)η＝? GA ＝?? 400??N GA＋G動 400??N＋G動 G?h???

15、GAh?? G η?＝ A??＝???? ＝ A?＝????? ＝90%， G??＋GA n 4．解：(1)η?＝ ＝??????? ＝90%。 1．0.4；87.0%；高 2.?解：(1)v?繩＝2vA＝2×0.4?m/s＝0.8?m/s。 ＝80%，解得?G?動＝100?N。 2?G動??? 2?100??N (3)由題意，2F＝GA＋G?動，F(xiàn)＝GA＋ ＝400?N＋ ＝250?N； P＝Fv?繩＝250?N×0.8?m/s?＝?200?W。 |夯實(shí)基礎(chǔ)| 1．C 2．C 3．C 4．AD 5．解：(1)GA＝mg＝270?kg×10?N/k

16、g＝2700?N， 2700?N Fs F·nh nF 3F 解得?F＝1000?N。 (2)F＝ 動 ， G?動?＝nF－GA＝3×1?000?N－2700?N＝300?N。 (3)P＝Fv?繩＝FnvA＝1000?N×3×0.4?m/s＝1200?W。 |對接京考| 1．AD 2．BD 3．(1)步驟②中改變了鉤碼的總重力 (2)步驟②中保持提升的鉤碼重力不變，取另一個滑輪仿照步驟①重復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并記 錄數(shù)據(jù) G 900?N nF 2×500?N s 2?m ?? (2)v?繩＝t＝5?s＝0.4?m/s； P＝Fv?繩＝500?N×0.4?m/s＝200?W。 我愛我的家 110