第1部分 第16讲 滑轮、斜面与机械效率-【精彩三年】2023中考科学中考基本功教师用书配套word（杭州版）

第16讲　滑轮、斜面与机械效率 主干梳理 1．滑轮的定义：一种周边有槽、可以绕着中心轴转动的轮子。 2．分类：__定__滑轮和__动__滑轮。 3．定滑轮、动滑轮、滑轮组的特点 项目 定滑轮 动滑轮 滑轮组 图示 实质 __等臂__杠杆 动力臂是阻力臂__2__倍的省力杠杆 / F与G的关系(忽略滑轮重及摩擦) F1＝__G__ F2＝G F3＝G(假设绕在动滑轮上的绳子段数为n) 特点 改变力的方向，但不省力 省力但__不能__改变力的方向 既可以省力，又可以改变力的方向 s与h的关系 s＝__h__ s＝__2h__ s＝__nh__(假设绕在动滑轮上的绳子段数为n) 1．斜面是一种简单机械，使用它时可以省__力__，但要费__距离__。 2．理想斜面：斜面__光滑__。 理想斜面遵从功的原理：使用机械时，人们所做的功都不会少于不用机械而直接用手所做的功，也就是说使用任何机械都不省功。 3．理想斜面公式：FL＝Gh。其中，F：沿斜面方向的推力；L：斜面长；G：物重；h：斜面高度。 4．斜面不光滑：若斜面与物体间的摩擦力为f，则FL＝fL＋Gh。这样F做的总功就大于直接对物体做的有用功Gh。 1．有用功、额外功、总功 (1)有用功：必须要做的功，用__W有用__表示。 (2)额外功(或无用功)：并非人们需要，但又不得不额外做的功，用__W额外__表示。 (3)总功：有用功与额外功之和，用__W总__表示。由于存在额外功，因此，总功必定大于有用功。 2．机械效率 (1)定义：科学上把__有用功__跟__总功__的比值叫做机械效率。 (2)表达式：__η＝×100%__。 (3)因W总＞W有用，所以机械效率总__小于__1，即机械效率不可能达到100%。 (4)提高滑轮组机械效率的方法：增大物重，减小滑轮组的重力，减小摩擦。 【名师点拨】 机械效率具有可变性：由公式η＝×100%＝×100%可知，使用同一机械，W有用越大，η越大；使用不同的机械，在W有用一定时，W额外越大，η越小。 【实验突破】探究滑轮组的机械效率 1．原理：__η＝×100%__。 2．实验装置(如图所示) 3．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。 4．器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需__刻度尺__、__弹簧测力计__。 5．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。 6．结论：影响滑轮组机械效率的主要因素 (1)动滑轮的重力：动滑轮越__重__，个数越__多__，额外功相对就多，滑轮组的机械效率越低。 (2)提升的物体越__重__，做的有用功相对就多，滑轮组的机械效率越高。 (3)细绳及滑轮间的摩擦：摩擦力越__大__，额外功相对就多，滑轮组的机械效率越低。 同一滑轮组，绕线方法和重物提升高度不影响滑轮组机械效率。 7. 测量机械效率时为什么不能使弹簧测力计静止？若静止对测量的机械效率有何影响？当弹簧测力计静止时，绳子和滑轮之间没有摩擦力，拉力会变小，有用功在总功中占的比例增大，滑轮组的机械效率偏大。 易错自纠 下列说法正确的打“√”，错误的打“×”。 1. 使用定滑轮时，滑轮的轴心为杠杆的支点，动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径。(　√　) 2. 使用滑轮组既能省力，又能改变力的方向。(　√　) 3. 光滑斜面是一种理想斜面，也遵从功的原理，既能省力又能省功。(　×　) 4. 在使用同样的滑轮提升不同的重物时，机械效率不变。(　×　) 学科网（北京）股份有限公司 $