内容正文:
模块三 能量
第23讲
机械效率
2
考情分析
知识回顾
回归教材
疑难突破
实验特攻
考点集训
目录
CONTENTS
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3
近五年
考查情况 五年两考,本课时考点主要考查机械效率的相关计算和测量滑轮组的机械效率,机械效率计算在命题时大多结合滑轮(组)或斜面一起出现,在填空题和计算题中经常结合功或功率的知识综合考查。在选择题、填空题和计算题中均有出现;测量滑轮组的机械效率实验涉及的主要的考查内容有:①实验操作过程中的注意事项(匀速移动弹簧测力计);②弹簧测力计的读数;③承力的绳子段数的判断;④有用功和总功的判断;⑤绳子自由端移动的距离和物体上升高度的关系;⑥滑轮组的机械效率与物重和钩码重的关系;⑦机械效率的计算。
新课标
内容要求 1.结合实例理解机械效率的概念,并能进行简单的计算。
2.了解提高机械效率的途径和意义。
学霸中考·物理
【教材导航】 人教教材八下P85~88;粤沪教材九上P11~14
考点1 有用功、额外功和总功
1.有用功:使用机械时,把需要且必须要做的功叫〔1〕 有用 功,用符号W有表示。
2.额外功:使用机械时,把不需要但又不得不做的功叫〔2〕 额外 功,用符号
W额表示。
3.总功:有用功和额外功之和叫〔3〕 总功 ,用符号W总表示。
有用
额外
总功
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考点2 机械效率
4.机械效率:〔4〕 有用功 与〔5〕 总功 的比值叫机械效率,用字母η表示,公式是〔6〕 η×100% 。
5.使用任何机械都不可避免地要做额外功,即有用功总是〔7〕 小于 总功,所以机械效率总是小于〔8〕 1 。
6.提高滑轮组机械效率的途径:增加〔9〕 物重 、减小〔10〕 摩擦 (如加润滑油)、减小绳子与动滑轮重。
有用功
总功
η×100%
小于
1
物重
摩擦
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7.常考机械提升重物时的有用功、总功、机械效率计算公式:
简单机械 有用功 总功 额外功 机械效率
杠杆 W有用=Gh W总=Fs W额=W总-W有用 η=×100%=×100%
滑轮组 W有用=Gh W总=Fs
W总=G物h+G动h
(不计绳重和摩擦) W额=W总-W有用
W额=G动h
(不计绳重和摩擦) η=×100%=×100%=×100%=×100%
η=×100%=×100%=×100%
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简单机械 有用功 总功 额外功 机械效率
斜面 W有用=Gh W总=Fs
W总=G物h+fs
(f为摩擦力) W额=W总-W有用
W额=fs η=×100%=×100%
η=×100%
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1.(改编自人教教材八下 图12.3-1)用如图所示的动滑轮提升钩码,图中的每个钩码受到的重力为5 N,弹簧测力计的示数为8 N。将图中的钩码匀速提升2 m,不计摩擦,则额外功为 12 J,动滑轮的机械效率为 62.5% ;若再增加钩码的个数,该动滑轮的机械效率将会 变大 (填“变大”“变小”或“不变”)。
12
62.5%
变大
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2.(改编自人教教材八下 图12.3-3)如图所示,用15 N的力沿着长50 cm、高30 cm的斜面,将重为20 N的木块匀速拉上斜面。此过程中的额外功主要是 克服摩擦力所做的功 。此斜面的机械效率为 80% 。通过增大斜面的倾斜角度、 减小斜面的粗糙程度 等措施可以提高斜面的机械效率。
克服摩擦
力所做的功
80%
减小
斜面的粗糙程度
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3.(改编自人教教材八下P88 T4)某人利用如图所示的滑轮组提起一个重为
2 400 N的重物,所用的拉力是500 N,绳子自由端被拉下4 m。则拉力做的总功为 2 000 J,有用功为 1 200 J,机械效率为 60% 。
2 000
1 200
60%
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实验20 测量滑轮组的机械效率
小刚和同学们在探究“滑轮组的机械效率与哪些因素有关”时,有下面的猜想:
猜想A:滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关;
猜想B:滑轮组的机械效率与细线的绕法有关;
猜想C:滑轮组的机械效率与被提升物体的重力有关;
猜想D:滑轮组的机械效率与被提升物体的高度有关。
为了验证上面的猜想,小刚和同学们利用如图所示的装置进行了实验:
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(1)我们通过 弹簧测力计 测量图中钩码的重力G,通过 刻度尺 测量钩码移动的距离h、自由端移动的距离s。在实验中发现直接测量自由端移动的距离比较困难,我们可以根据公式 s=nh (n表示与动滑轮相连的绳子股数)来计算。
弹簧测力计
刻度尺
s=nh
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(2)在实验中,我们应该沿 竖直