2024年中考物理一轮复习讲义 第2讲 机械效率综合

图示 功的原理:使用任何机械都不省功。公式表达: W机 ≥W手 ①理想情况下，不计机械自重及摩擦 W机= W手 ②实际情况下，考虑机械自重及摩擦 W机＞W手 目的 对砂子做功 对空桶做功 克服自身重力 对人们有用必须做的功 沙子重100牛 体重400牛 动滑轮重10牛 桶重20牛 口袋重5牛 做功 并不需要做但又不得不做的功 概念 在使用机械工作时， 有用功在总功中所占份额越多越好。它反映了机械的 一种性能，物理学中表示为机械效率。 有用功跟总功的比值 η = W有 s物 F s绳 F 注意： 计算格式书写一定要 附加“×100%”，表示最终 结果化为百分数 G = = + = GhhG动h = f 定义 机械效率 W总= W有/η W有= η ×W总 变形 公式 W总 用百分数表示。使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总是小于 总功，所以机械效率总是小于1 表示 W = F·s s f 总 η = W有用= G物 ·h W额外= G动 ·h 机 械 效 率 利用滑轮 是否省功 W总= F·s绳 W有用=f·s物 图示 G （不计绳重和摩擦） h W总= F·l W有用= G·h W额外=f·l 利用斜面 做功 η = F (G)s (h) = nF (G) 不做功 N F 图示 前提条件， 不计绳重和摩擦 l W有用 W有用 W额外 W有用 W总 η = W (W)总 (有) = G η 实验原理 实验器材 G+G 探究简单机 械机械效率 动 探究滑轮组 机械效率 弹簧测力计、 刻度尺、铁架台、滑轮、细线、钩码 注意事项 竖直向上，缓慢拉动测力计 测出钩码重力G、钩码提升的高度h、 数据记录 拉力F、绳的自由端移动的距离s F A s A 实验图示 同一滑轮组，提升重物越重，机械效率越高； 机械效率越低，但越省力 B mg h B 提升相同重物，滑轮组越多， 实验 的 高度、速度大 小、绳子 的绕法 等因素无关 滑轮组的机械效 率 与物体被提升 实验图示 实验时沿斜面匀速拉动木块， 并在拉动中读出拉力的大小 1 较缓 木板 1 0.1 0.1 0.2 0.7 0.14 71.4% 2 较陡 木板 1 0.17 0.17 0.3 0.7 0.21 81% 3 木板 1 0.24 0.24 0.4 0.7 0.24 85.7% 4 陡 棉布 1 0.24 0.24 0.5 0.7 0.35 68.6% 5 毛巾 1 0.24 0.24 0.6 0.7 0.42 57.1% 结论 1.与斜面粗糙程度有关：同一斜面，拉同一物体，斜面越粗糙，拉 力越大，机械效率越低。2.与斜面倾斜程度有关：粗糙程度相同， 拉同一物体，斜面越陡（倾角越大），拉力越大，机械效率越高。 机械 效率 因素 影响 斜面 有用功 W有/J 斜面倾 斜程度 斜面高 度h/m 斜面长 度s/m 木块重 力G/N 总功 W总/J 斜面 材料 机械 效率 试验 次数 拉力 F/N 实验数据 提高机械 效率 把沙子运上三楼 分析 为了达到某一目的必须做的功。W有用做功 有用功 为了达到某一目的的过程中，并非我们需要但又不得不做的功。 W额外额外功 总功 有用功与额外功的总和。W总= W有用+W额外 h 1.减轻机械自重 2.减小机械间的摩擦(加润滑油) 3.条件允许下增大物重 课程主题：机械效率 机械效率简单计算【速练篇】 例题．如图所示，拉力 F=100N，物体重 G=180N，若物体 10s 内被匀速提升的距离h=4m，不计绳重和摩擦．求： （1）动滑轮的重力 （2）拉力的功率； （3）该滑轮组的机械效率η 变式．如图所示的滑轮组将重 10N 的物体匀速提升 0.1m，所用时间为 2s，作用在绳子末端的拉力 F 为 6N（不 计绳重和绳与滑轮间的摩擦），所做的有用功为 J，动滑轮自重 N，拉力 F 做功的功率为 W， 该滑轮组的机械效率为 。 水平滑轮组机械效率【区分篇】 例题 ．如图是易优君用滑轮组将货物沿水平轨道拉出仓库的示意图。 已知货物质量为 600kg ，若货物所受轨道 的摩擦力为其重力的 0.1 倍 ，人的拉力是 400N ，当人以 0.6m/s 的速度匀速前行 10s ，将货物拉出仓库 ，则在此过 程中（g 取 10/Nkg） （1）有用功 W有用 ＝ ，（2）人拉力的功率 P