第2课时 滑轮、滑轮组及机械效率（课件PPT）-【卓文中考·加速度】2024年云南中考物理复习

2024云南中考 物理 《精讲册》 《精练册》 《玩转教材素材》 《答案精析》 编辑修改 便捷操作 本课件使用WPS2019版本制作，建议老师使用相应软件打开 本课件全文可单击进行编辑修改 目录、返回目录设置对应超链接，点击即可跳转至相应页面；答案添加动画效果，使用更方便 课件说明 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 软件使用 第十二章　简单机械（2～5分） 第2课时　滑轮、滑轮组及机械效率 聚焦中考·研析考向 考点梳理·自主学习 考点1　滑轮及其他简单机械 1 2 多角度剖实验 考点2　机械效率 3 自主学习 考点梳理 1　滑轮及其他简单机械（5年4考） 1.滑轮及滑轮组（2023.7、2022.7、2021.8BCD、2020.8） 分类比较 定滑轮 动滑轮 滑轮组 示意图 ⁠ ⁠ ⁠ ⁠ ⁠ ⁠ 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十二章　简单机械（2～5分） 分类比较 定滑轮 动滑轮 滑轮组 特点 不能省力，但能 ① 　改变力的方　⁠  可以② 　省力　⁠， 但不能改变力的 方向  既能③ 　 省力，又能④ 　改变力的方向　⁠  实质 ⑤ 　等臂　⁠杠杆  ⑥ 　省力　⁠杠杆  — 改变力的方向 省力　 省力 改变力 的方向　⁠  等臂　 省力　 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十二章　简单机械（2～5分） 分类比较 定滑轮 动滑轮 滑轮组 F与G的关系 （不计绳重 及摩擦） F1 ＝ ⑦ 　 G　 F1＝⑧ 　（G＋G动）⁠ F＝⑨ 　（GG）　⁠（n为承担物重的绳子段数）  绳端移动距 离（s）与物 体上升高度（h）的关系 s＝⑩ 　h　⁠  s＝⑪ 　2h　⁠  s＝⑫ 　nh　⁠  v绳与v物的 关系 v绳＝v物 v绳＝⑬ 　2v物　⁠  v绳＝⑭ 　nv物　⁠  G　⁠  （G＋G动） （G＋G动） h　⁠  2h　⁠  nh　⁠  2v物　⁠  nv物　⁠  卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十二章　简单机械（2～5分） 　　2.其他简单机械 （1）斜面：斜面是一种⑮⁠ ⁠力、⑯⁠ ⁠距离的简单机械，如 盘山公路等。  （2）轮轴：由具有共同转动轴的大轮和小轮组成，可以省力，但费 距离，如门把手、方向盘。 省　 费　 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十二章　简单机械（2～5分） 　　1.有用功、额外功和总功 （1）有用功：无论是否使用简单机械，①⁠ ⁠的功，用W有 表示。  （2）额外功：使用简单机械时，并非需要但不得不做的功，用W额表示。 （3）总功：②⁠ ⁠与③⁠ ⁠之和，用W总表示，W总＝ ④⁠ ⁠。  必须要做　 有用功　 额外功　 W有＋W额　 2　机械效率（5年5考） 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十二章　简单机械（2～5分） 2.机械效率[2023.7D、2022.7D、2021.8C、2020.8C、2019.18第1空] （1）定义：物理学中，将⑤⁠ ⁠跟⑥⁠ ⁠的比值叫做机 械效率，用字母⑦⁠ ⁠表示。  （2）计算公式：η＝⑧⁠ ⁠。  （3）特点：对于实际的机械，由于⑨⁠ ⁠的存在，总有W有 ⑩⁠ ⁠W总，所以机械效率总是小于1。  有用功　 总功　 η　 ×100％　 额外功　 ＜　 （4）提高机械效率的方法 a.滑轮组：增大物重、减小动滑轮的重力、减小滑轮与绳子间的摩 擦等。 b.斜面：增大斜面倾角或减小斜面的摩擦。 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十二章　简单机械（2～5分） 实验　测量滑轮组的机械效率 　　1.实验原理：①⁠ ⁠。  2.实验装置图及器材作用 η＝×100％　 多角度剖实验 （1）实验装置图 （2）实验器材的作用 a.弹簧测力计（测量钩码所受的重力和拉力的大小）； b.刻度尺（测量钩码上升的高度及绳端移动的距离）。 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十二章　简单机械（2～5分） 3.实验注意事项 （1）实验中要在竖直方向②⁠ ⁠拉动弹簧测力计；  （2）实验中应在拉动过程中读取弹簧测力计的示数； （3）为了便于读数，钩码上升的高度尽量取整数。 匀速　 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十二章　简单机械（2～5分） 4.实验方法归纳（控制变量法） （1）探究滑轮组的机械效率与③⁠ ⁠的关系时，控制动滑轮的 重力相同，只改变钩码的数量；  （2）探究滑轮组的机械效率与动滑轮重力的关系时，控制滑轮组所 提钩码的数量相同，只改变动滑轮的重力； （3）探究滑轮组的机械效率与所提重物上升 高度的关系时，控制同一滑轮组绕线方式相同及 所提钩码的数量相同，只改变钩码上升的高度。 物重　 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十二章　简单机械（2～5分） 5.实验数据分析及结论总结 （1）根据弹簧测力计和钩码移动距离的关系（s＝nh）判断绕线 方式。 　　（2）有用功（W有＝④⁠ ⁠）、总功（W总＝⑤⁠ ⁠）和机械效 率的计算（η＝×100％＝×100％）。  Gh　 Fs　 （3）影响滑轮组机械效率的因素： a.同一个滑轮组提升的重物越重，机械效率越高； b.其他条件相同时，滑轮组中动滑轮越重，机械效率越低； c.机械效率的大小与绕线方式和重物提升的高度无关； d.同一个滑轮组提升相同的重物，绳重和摩擦越大，机械效率越低。 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十二章　简单机械（2～5分） 6.交流与反思 （1）弹簧测力计静止时与匀速拉动时的读数不相同的原因（拉动时 存在摩擦）。 （2）提高机械效率的方法：增大⑥⁠ ⁠；减小⑦⁠ ⁠ ⁠；减小轴的摩擦和绳子与滑轮间的摩擦。  （3）随着物重增大，额外功变大的原因（随着物重的 增加，滑轮与轴之间的摩擦力变大）。 （4）机械效率总是⑧⁠ ⁠的原因（任何机械都不 可避免地要做额外功，且都不省功）。  物重　 动滑轮重 小于1　 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十二章　简单机械（2～5分） ⁠ ⁠　在“测量滑轮组机械效率”的实验中，小明利用同一滑轮组先后提升 不同重量的物体进行实验，如图甲、乙、丙所示，不计空气阻力。实验测 量的数据记录在表格中： 例题图1 实验 次数 钩码重量G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 2.7 0.2 74％ 2 4 0.1 1.8 0.3 74％ 3 8 0.1 3.1 0.3 86％ 4 8 0.1 2.5   0.4 　⁠   　80％　⁠  卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十二章　简单机械（2～5分） 【基础设问】 （1）实验中应沿竖直方向⁠ ⁠缓慢拉动弹簧测力计。  例题图1 匀速　 （2）小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定， 应该静止读数。你认为她的想法⁠ ⁠（选 填“正确”或“不正确”），因为她没有考虑到⁠ ⁠对滑轮组机械效率的影响。  不正确　 摩擦力　 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十二章　简单机械（2～5分） （3）用图丁装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中的两个数 据填写完整。 实验 次数 钩码重量G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 2.7 0.2 74％ 2 4 0.1 1.8 0.3 74％ 3 8 0.1 3.1 0.3 86％ 4 8 0.1 2.5  　0.4　⁠   　80％　⁠  0.4　⁠  80％　⁠  卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十二章　简单机械（2～5分） （4）通过比较⁠ ⁠两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同 一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关。  （5）通过比较⁠ ⁠两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物 时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。  （6）通过比较3、4两次实验数据可得出结论： ⁠   。 1、2　 2、3　 提升相同的重物时，使用滑轮组的动滑轮 越重，机械效率越低　 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十二章　简单机械（2～5分） 【能力设问】 （7）创新装置按照图2装置实验，可以方便地测量出重物上升的高度及绳子自由端移动的距离，使钩码从A处升高到A'处。由图可知拉力为⁠ ⁠N，钩码上升的高度为⁠ ⁠cm。  0.8　 5.0　 例题图2 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十二章　简单机械（2～5分） 研析考向 聚焦中考 考向1　滑轮或滑轮组处于竖直方向 机械效率的相关计算 当不计绳重及相关摩擦时可用如下方法： 图示 步骤 相关计算公式 第一步：求有用功（克服重物的重力所做的功） W有＝Gh 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十二章　简单机械（2～5分） 图示 步骤 相关计算公式 ⁠ ⁠ 第二步：求总功（绳子自由端拉力做的功） W总＝Fs 第三步：求机械效率 η＝×100％＝×100％＝×100％ 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十二章　简单机械（2～5分） 1.[2023云南，7]如图甲所示，用拉力F竖直向上匀速提升重720 N的货物， 货物移动的距离与时间的关系如图乙所示。动滑轮重80 N，不计绳重和摩 擦，则（　D　） A.绳子自由端移动的速度为0.5 m/s B.拉力F为800 N C.拉力F的功率为360 W D.动滑轮的机械效率为90％ 第1题图 D 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十二章　简单机械（2～5分） 2.[2022云南，7]如图所示，工人利用滑轮组将质量为57 kg的建筑材料匀速 提升，绳子自由端移动的速度为0.4 m/s，动滑轮的质量为3 kg，忽略绳重 和摩擦，g取10 N/kg。则（　B　） A.经过10 s建筑材料被提升4 m B.工人对绳子的拉力为300 N C.经过10 s工人做的有用功为2 280 J D.此过程中该滑轮组的机械效率为90％ 　第2题图 B 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十二章　简单机械（2～5分） 3.[2019云南，18]如图所示，工人用滑轮组将重为600 N的建筑材料以0.3 m/s的速度匀速竖直提升。人对绳子自由端的拉力F＝375 N，滑轮组的机械效率为⁠ ⁠，拉力F 的功率为⁠ ⁠W。  第3题图 80％　 225　 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十二章　简单机械（2～5分） 4.[2018云南，16]如图所示，用滑轮组把质量为80 kg的物体匀速提升3 m， 若拉力F＝500 N，则滑轮组的机械效率为⁠ ⁠；若不计绳重和摩擦， 则动滑轮受到的重力为⁠ ⁠N。（g取10 N/kg）  第4题图 80％　 200　 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十二章　简单机械（2～5分） 考向2　滑轮或滑轮组处于水平方向 图示 步骤 相关公式 第一步：求有用功（克服物体与地面间的摩擦力所做的功） W有＝fs 第二步：求总功（绳子自由端拉力做的功） W总＝nFs 第三步：求机械效率 η＝×100％＝× 100％＝×100％ 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十二章　简单机械（2～5分） 5.[2022宣威市模拟]如图所示，A物体质量为10 kg。在力F 的作用下沿水平 地面做匀速直线运动，物体运动了10 m，弹簧测力计读数为10 N，已知A 受地面的摩擦力为16 N，拉力F 做的功是⁠ ⁠J，滑轮的机械效率 为⁠ ⁠。  第5题图 200　 80％　 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十二章　简单机械（2～5分） 考向3　与斜面相关的机械效率计算 图示 步骤 相关公式 ⁠ ⁠ 第一步：求有用功（克服重物的重力所做的功） W有＝Gh 第二步：求总功（拉力所做的功） W总＝Fs 第三步：求机械效率 η＝×100％＝×100％ 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十二章　简单机械（2～5分） 6.[2022玉溪市模拟]如图所示，工人师傅用沿斜面向上1 000 N的推力，将 重为2 000 N的物体从斜面底端匀速推至斜面顶端。已知斜面长4 m、高1.5 m，则此过程中的有用功为⁠ ⁠J，斜面的机械效率为⁠ ⁠。使用斜面可以⁠ ⁠（选填“省力”或“省功”）。  第6题图 请完成《精练册》（P37～P38）中的练习题 3 000　 75％　 省力　 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十二章　简单机械（2～5分） $$