内容正文:
第15课时 滑轮及机械效率
1
知识梳理 整合提升
2
重点难点 精准研析
3
实验探究 素养提升
4
真题自测 明确考向
目
录
知识梳理 整合提升
1
知识点1 滑轮
定滑轮、动滑轮、滑轮组的比较(不计绳重、摩擦及滑轮重)
定滑轮 动滑轮 滑轮组
图示
实质 等臂杠杆 动力臂为阻力臂的两倍的杠杆
F和G的关系 F=__ F=____ F=____
s和h的关系 s=__ s=___ s=___
G
h
G
2h
G
2h
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定滑轮 动滑轮 滑轮组
特点 能改变力的____,但不能____ 能省___,但不能改变力的_____ 既能_____,又能改变力的_____
方向
省力
力
方向
省力
方向
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夺分热点
(1)滑轮组省力情况的判断方法:承担动滑轮的绳子段数为n,不计摩擦、动滑轮自重和绳重时,拉力F=G物;只忽略轮轴间的摩擦及绳重时,拉力F= (G物+G动)。
(2)确定滑轮组中承担物重的绳子段数(n)的方法:直接数连接在动滑轮上的绳子段数。
(3)滑轮组在水平方向使用时拉力的计算方法:拉力F= (f阻为物体所受的摩擦阻力)。
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知识点2 机械效率
一、有用功和额外功
1.有用功:完成某个任务时必须要做的功,用W有表示。
2.额外功:完成某个任务时,人们不需要但又不得不做的功,
用W额表示。
3.总功:有用功和额外功之___叫做总功,用W总表示,
即______________。
和
W总=W有+W额
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二、机械效率
1.定义:有用功跟总功的____叫做机械效率,用字母η表示。
2.公式:______________。
【说明】 使用任何机械都不可避免地要做额外功,因此,机械效率总是小于1的。
3.提高机械效率的方法:增大提升物体的重力(增大有用功);减小机械本身的重力(减小克服机械重力做的额外功);定时润滑(减小克服机械间的摩擦而做的额外功)。
比值
η= ×100%
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重点难点 精准研析
2
焦点 滑轮、滑轮组的机械效率相关计算(重点)
☞样题1 如图所示,用滑轮组提升重物时,重400N的物体在10s内匀速上升了1m。已知绳子的拉力F为250N,则提升重物的过程中( )
A.做的总功为400J
B.拉力F的功率为25W
C.绳子自由端被拉下3m
D.滑轮组的机械效率为80%
D
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☞样题2 用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与物重G物的关系,改变G物,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出η与G物关系如图乙所示,若不计绳重和摩擦,则下列说法正确的是( )
A.此滑轮组动滑轮的重力为2N
B.当G物=6N时,机械效率约为η=66.7%
C.同一滑轮组η随G物的增大而增大,最终将超过100%
D.G物不变,改变图甲中的绕绳方式,滑轮组机械效率将改变
B
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对应训练
1.用如图所示滑轮组,将质量为50kg的物体在10s内匀速向上提升2m,已知拉力F=300N,在此过程中,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的距离为6m
B.拉力F的功率为60W
C.人所做的额外功为300J
D.该滑轮组的机械效率为83.3%
D
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2.如图所示,重400N的物体在30N的水平拉力F的作用下,以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s,滑轮组的机械效率为80%,则在此过程中,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的距离为1m
B.有用功为400J
C.拉力F的功率为9W
D.物体与地面间的滑动摩擦力为90N
C
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3.新房装修时,用如图所示的滑轮组将重400N的装修材料匀速提升到3m高的二楼,此时滑轮组的机械效率为80%(不计绳重和摩擦),则拉力大小为____N,动滑轮重为____N;第二次匀速向上提升重300N的装修材料,则滑轮组的机械效率与第一次相比将_____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
250
100
变小
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4.如图所示,用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别用FA、FB匀速提升重力为GA、GB的A、B两物体,不计绳重和摩擦。若GA>GB,则η甲__η乙;若FA=FB,则GA__GB。(均选填“>”“<”或“=”)
>
<
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实验探究 素养提升
3
实验 测量滑轮组的机械效率
实验原理 η====
实验器材 滑轮、钩码、绳子、弹簧测力计、刻度尺
实验操作
及
注意事项 1.实验时用弹簧测力计沿竖直方向拉动绳子的目