2.第2课时 功、功率及机械效率(课件PPT)-【卓文中考·精准巧练】2024年陕西中考物理复习

2024陕西中考 物 理 《精准巧练》 《精准讲解》 《选填+1限时训练》 《答案精析》 软件使用 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.精准巧练 物理 2024陕西中考 第九章　简单机械和功　机械能（5～9分） 第2课时　功、功率及机械效率 1 考点整合梳理 2 一题一实验 3 突破重难点 功、功率及机械效率 定义：把力与物体在力的① 上通过的距离的乘积称为机械功， 简称功。用符号 W 表示，单位为② ，用字母 J 表示 做功的两个必要因素：（1）对物体要有③ ；（2）物体要 在这个力的方向上④ 一定的距离。 功 三种 不做 功的 情况 方向 焦耳 力的作用 通过 有距离无力：物体没有受到力的作用，但由于惯性通过了一段距离。 有力无距离：物体受到力的作用，但保持静止状态，即没有移动距离。 力与运动方向垂直：物体移动的方向与受力的方向垂直。 卓文中考.精准巧练 物理 2024陕西中考 第九章　简单机械和功　机械能（5～9分） 计算公式：W=⑤_ __ 功、功率及机械效率 功 Fs W 表示功，单位为 J F 表示力，单位是 N s 表示物体在力的方向上移动的距离，单位是 m 生活中常见的功：将地面上的物理课本捡起放到课桌上，人对课本做的 功约为2 J；从地上拿起一个鸡蛋缓缓举过头顶大约做 功1 J。（思路：先估测相关力和距离的大小，再估算做 功的大小。） [2023.23（3）、2020.9BC、2021.15第1空、2019.33（2）涉及] 卓文中考.精准巧练 物理 2024陕西中考 第九章　简单机械和功　机械能（5～9分） 功、功率及机械效率 功率 定义：⑥ 与⑦ 的比叫做功率。用符号P表示。 物理意义：表示做功的⑧ ，它在数值上等于单位时间内所做的功。 单位：国际单位为⑨ ，简称瓦，用字母 W 表示。常用单位还有千 瓦（kW)、兆瓦（MW）。单位换算为1 kW＝ ⑩ W＝ ⑪ MW。 做功所用时间 快慢 瓦特 103 10－3 功 卓文中考.精准巧练 物理 2024陕西中考 第九章　简单机械和功　机械能（5～9分） 计算公式：P=⑫_ __ 功、功率及机械效率 功率 P 表示功率，单位为W W 表示做的功，单位为J t 表示做这些功所用的时间，单位为s 变形公式：W＝Pt（求物体所做的功）； t＝（求做功所用的时间） 推导公式：P＝＝＝Fv（只适用于做匀速直线运动的物体） [2019.33(2)] [2021.23(2)、2020.16第1空、2018.33(3)] [2020.22（4）、2019.28第1空] 卓文中考.精准巧练 物理 2024陕西中考 第九章　简单机械和功　机械能（5～9分） 功的 分类 功、功率及机械效率 机械效率 有用功：无论是否使用简单机械，⑬ 的功，用 W有 表示。 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。 总功：有用功与额外功之和，用W总表示，W总＝ ⑭ 。 必须要做 W有＋W额 卓文中考.精准巧练 物理 2024陕西中考 第九章　简单机械和功　机械能（5～9分） 机械效率 功、功率及机械效率 机械效率 定义：物理学中，将⑮ 跟⑯ 的比值叫做机械效率， 用字母η表示。 计算公式：η＝⑰ 。 特点：对于实际的机械，由于⑱ 的存在，总有 W有⑲ W总，所以机械效率总是⑳ 1。 滑轮组：使用同一机械时适当增大载重、减小动滑 轮的重力、减小滑轮与绳子间的摩擦等。 斜面：增大斜面倾角、减小斜面的粗糙程度。 提高机械效率的方法 有用功 总功 ×100% 额外功 小于 < [2021.15第2空、2020.16第2空、2019.33(2)] （2020.16第4空） （2023.16第4空、2022.9D） 卓文中考.精准巧练 物理 2024陕西中考 第九章　简单机械和功　机械能（5～9分） [2023绥化改编]如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，利用图2甲、乙、丙三个实验装置进行实验，测得的实验数据如表。（钩码规格相同、动滑轮个数越多重力越大） 测量滑轮组的机械效率 例题图1 卓文中考.精准巧练 物理 2024陕西中考 第九章　简单机械和功　机械能（5～9分） 实验次数 钩码重力G/N 提升高度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 0.3 2 8 0.1 3.2 0.3 83.3% 3 8 0.1 2.0 0.5 80.0% 卓文中考.精准巧练 物理 2024陕西中考 第九章　简单机械和功　机械能（5～9分） 【设计与进行实验】 (1)除了如图所示器材和弹簧测力计外,还需要的测量仪器是 　　　　　。  (2)实验中应沿竖直方向　　　　拉动弹簧测力计。  (3)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,你认为他的想法　　　　　(选填“正确”或“不正确”),因为他没有考虑到　　　　　对滑轮组机械效率的影响。 刻度尺 匀速 不正确 摩擦力 卓文中考.精准巧练 物理 2024陕西中考 第九章　简单机械和功　机械能（5～9分） 【分析数据，总结结论】（4）第1次实验中，如图1所示，弹簧测力计的示数是　　 　N，机械效率是　　 　（精确到0.1%）。 1.8 74.1% 卓文中考.精准巧练 物理 2024陕西中考 第九章　简单机械和功　机械能（5～9分） 实验次数 钩码重力G/N 提升高度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 0.3 2 8 0.1 3.2 0.3 83.3% 3 8 0.1 2.0 0.5 80.0% （5）由1、2两次实验数据可得出结论：__________________________　　 　 。（6）由　　 　两次实验数据可得出结论：使用不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率越低。 使用同一滑轮组，物重越大 机械效率越高 2、3 卓文中考.精准巧练 物理 2024陕西中考 第九章　简单机械和功　机械能（5～9分） 【交流与反思】 (8)在第3次实验操作的基础上,如图2丁所示改变绳端拉力方向，测得的滑轮组机械效率将　　　　(选填“偏高”“偏低”或“不变”)。  (9)机械效率是机械性能好坏的重要标志。结合生产生活实际,分析实验数据可知,下列提高机械效率的措施不可行的是　　。  A.增加所提物重 B.减小机械自重 C.机械加润滑油 D.增加重物上升高度 偏低 D 卓文中考.精准巧练 物理 2024陕西中考 第九章　简单机械和功　机械能（5～9分） [2023眉山改编]如图所示，工人用滑轮组提升重物，已知重物重力G物＝1 000 N，动滑轮重力G动＝200 N。在工人的拉力F作用下，重物匀速上升，30 s达到规定高度6 m处。不计绳重和机械之间的摩擦。求： 机械效率的相关计算 （1）拉力做的有用功。 解：（1）拉力做的有用功W有＝G物h＝1 000 N×6 m＝6 000 J 例1题图 卓文中考.精准巧练 物理 2024陕西中考 第九章　简单机械和功　机械能（5～9分） [2023眉山改编]如图所示，工人用滑轮组提升重物，已知重物重力G物＝1 000 N，动滑轮重力G动＝200 N。在工人的拉力F作用下，重物匀速上升，30 s达到规定高度6 m处。不计绳重和机械之间的摩擦。求： （2）拉力做的总功。 （2）拉力做的额外功W额＝G动h＝200 N×6 m＝1 200 J拉力做的总功W总＝W有＋W额＝6 000 J＋1 200 J＝7 200 J 卓文中考.精准巧练 物理 2024陕西中考 第九章　简单机械和功　机械能（5～9分） [2023眉山改编]如图所示，工人用滑轮组提升重物，已知重物重力G物＝1 000 N，动滑轮重力G动＝200 N。在工人的拉力F作用下，重物匀速上升，30 s达到规定高度6 m处。不计绳重和机械之间的摩擦。求： （3）拉力做功的功率。 (3)拉力做功的功率P===240 W 卓文中考.精准巧练 物理 2024陕西中考 第九章　简单机械和功　机械能（5～9分） [2023眉山改编]如图所示，工人用滑轮组提升重物，已知重物重力G物＝1 000 N，动滑轮重力G动＝200 N。在工人的拉力F作用下，重物匀速上升，30 s达到规定高度6 m处。不计绳重和机械之间的摩擦。求： （4）滑轮组的机械效率。 (4)滑轮组的机械效率 η=×100%=×100%≈83.3% 卓文中考.精准巧练 物理 2024陕西中考 第九章　简单机械和功　机械能（5～9分） [2023眉山改编]如图所示，工人用滑轮组提升重物，已知重物重力G物＝1 000 N，动滑轮重力G动＝200 N。在工人的拉力F作用下，重物匀速上升，30 s达到规定高度6 m处。不计绳重和机械之间的摩擦。求： （5）若用该装置提升另一重物时，机械效率达到90%，则该重物的重力是多少。 （5）不计绳重和机械之间的摩擦，根据 η=×100%=×100%=×100%可知，机械效率达到90%时，则有 90%=×100%，解得=1 800 N 卓文中考.精准巧练 物理 2024陕西中考 第九章　简单机械和功　机械能（5～9分） 解:(1)石材的重力 G=mg=1.8×103 kg×10 N/kg=1.8×104 N 石材受到的阻力 f=0.1G=0.1×1.8×104 N=1 800 N 工人师傅利用如图甲所示的滑轮组搬运石材,质量为1.8×103 kg的石材放在水平地面上,在拉力F的作用下沿水平方向做匀速直线运动,其路程随时间变化的图象如图乙所示。石材在水平方向上受到的阻力为石材重的0.1倍,滑轮组的机械效率为75%,滑轮组和绳子的自重不计(g取10 N/kg)。求: 例2题图 (1)石材受到的阻力。 卓文中考.精准巧练 物理 2024陕西中考 第九章　简单机械和功　机械能（5～9分） 工人师傅利用如图甲所示的滑轮组搬运石材,质量为1.8×103 kg的石材放在水平地面上,在拉力F的作用下沿水平方向做匀速直线运动,其路程随时间变化的图象如图乙所示。石材在水平方向上受到的阻力为石材重的0.1倍,滑轮组的机械效率为75%,滑轮组和绳子的自重不计(g取10 N/kg)。求: (2)在石材移动40 s过程中,石材移动的距离。 (2)由图乙可得,在 t=10 s内石材移动的距离 s=1.0 m,石材匀速运动的速度 v===0.1 m/s 石材在 t'=40 s内移动的距离 s'=vt'=0.1 m/s×40 s=4 m 卓文中考.精准巧练 物理 2024陕西中考 第九章　简单机械和功　机械能（5～9分） 工人师傅利用如图甲所示的滑轮组搬运石材,质量为1.8×103 kg的石材放在水平地面上,在拉力F的作用下沿水平方向做匀速直线运动,其路程随时间变化的图象如图乙所示。石材在水平方向上受到的阻力为石材重的0.1倍,滑轮组的机械效率为75%,滑轮组和绳子的自重不计(g取10 N/kg)。求: (3)在石材移动40 s过程中,工人做的有用功。 (3)因为石材做匀速直线运动,受到滑轮组的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,则滑轮组对石材的拉力F拉=f=1 800 N 卓文中考.精准巧练 物理 2024陕西中考 第九章　简单机械和功　机械能（5～9分） 工人师傅利用如图甲所示的滑轮组搬运石材,质量为1.8×103 kg的石材放在水平地面上,在拉力F的作用下沿水平方向做匀速直线运动,其路程随时间变化的图象如图乙所示。石材在水平方向上受到的阻力为石材重的0.1倍,滑轮组的机械效率为75%,滑轮组和绳子的自重不计(g取10 N/kg)。求: (4)在石材移动40 s过程中,工人做的总功。 (4)由η=×100%可得，工人做的总功 卓文中考.精准巧练 物理 2024陕西中考 第九章　简单机械和功　机械能（5～9分） 工人师傅利用如图甲所示的滑轮组搬运石材,质量为1.8×103 kg的石材放在水平地面上,在拉力F的作用下沿水平方向做匀速直线运动,其路程随时间变化的图象如图乙所示。石材在水平方向上受到的阻力为石材重的0.1倍,滑轮组的机械效率为75%,滑轮组和绳子的自重不计(g取10 N/kg)。求: (5)在石材移动40 s过程中,工人作用在绳子自由端的拉力F。 (5)由图甲知，连接动滑轮的绳子段数n=3，工人拉力端移动的距离 sF=3s'=3×4 m=12 m 由=Fs 可得，工人作用在绳子自由 端的拉力F===800 N 卓文中考.精准巧练 物理 2024陕西中考 第九章　简单机械和功　机械能（5～9分） 工人师傅利用如图甲所示的滑轮组搬运石材,质量为1.8×103 kg的石材放在水平地面上,在拉力F的作用下沿水平方向做匀速直线运动,其路程随时间变化的图象如图乙所示。石材在水平方向上受到的阻力为石材重的0.1倍,滑轮组的机械效率为75%,滑轮组和绳子的自重不计(g取10 N/kg)。求: (6)在石材移动40 s过程中,工人拉力做功的功率。 (6)拉力做功的功率 P===240 W 卓文中考.精准巧练 物理 2024陕西中考 第九章　简单机械和功　机械能（5～9分） 如图所示,用大小为400 N的力 F1 直接将物体 A 匀速提升 h,做功300 J;若借助长1.5 m的斜面用力 F2 把 A 匀速提升相同高度,斜面的机械效率是80%,求: 例3题图 (1)借助斜面做的有用功。 解:(1)借助斜面做的有用功即为克服物体重力所做的功,则 W有=300 J 卓文中考.精准巧练 物理 2024陕西中考 第九章　简单机械和功　机械能（5～9分） 如图所示,用大小为400 N的力 F1 直接将物体 A 匀速提升 h,做功300 J;若借助长1.5 m的斜面用力 F2 把 A 匀速提升相同高度,斜面的机械效率是80%,求: (2)拉力F2做的总功。 (2)由η=×100%可得,拉力 F2 所做的总功 W总====375 卓文中考.精准巧练 物理 2024陕西中考 第九章　简单机械和功　机械能（5～9分） 如图所示,用大小为400 N的力 F1 直接将物体 A 匀速提升 h,做功300 J;若借助长1.5 m的斜面用力 F2 把 A 匀速提升相同高度,斜面的机械效率是80%,求: (3)拉力F2的大小。 (3)由=Fs 得，拉力F2= (4)额外功的大小。 (4)额外功 W额=W总-W有=375 J-300 J=75 J 卓文中考.精准巧练 物理 2024陕西中考 第九章　简单机械和功　机械能（5～9分） 如图所示,用大小为400 N的力 F1 直接将物体 A 匀速提升 h,做功300 J;若借助长1.5 m的斜面用力 F2 把 A 匀速提升相同高度,斜面的机械效率是80%,求: (5)摩擦力的大小。 (6)使用斜面　　省力,　 　省功。(两空均选填“能”或“不能”)  (5)因额外功为克服摩擦力所做的功，即=Fs 所以，物体 A 受到斜面的摩擦力 f===50 N 能 不能 卓文中考.精准巧练 物理 2024陕西中考 第九章　简单机械和功　机械能（5～9分） $$