第11讲 第2课时 滑轮 机械效率(课件PPT)-【中考拐点】2024年中考物理讲义（南充专用）

第十一讲　简单机械 第2课时　滑轮　机械效率 2024南充物理 目 录 1 回归教材 掌握必备知识 2 对照课标 突破核心考点 3 实验探究 一题三阶通关 4 课堂反馈 落实学业要求 课标内容要求 1.知道简单机械。探究并了解杠杆的平衡条件。 2.知道机械效率。了解提高机械效率的意义和途径。 3.能说出人类使用的一些机械。了解机械的使用对社会发展的作用。 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 总目录 单元思维导图 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 总目录 1 回归教材 掌握必备知识 滑轮 必备知识 1   定滑轮 动滑轮 滑轮组 图示 　 　 　 　n＝3　 　　n＝2　　　n＝          　 实质           杠杆           杠杆 \ 4 等臂 省力 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 必备知识1 必备知识2 总目录 (续表)   定滑轮 动滑轮 滑轮组 特点 既不省力也不省距离，但能            力的方向 省力，但          距离，且不能改变力的方向 省力费距离，是否改变力的方向与绕线方式有关 F、G物的关系（不计绳重和摩擦） F＝G物 F＝ （G物＋G动） F＝            改变 费 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 必备知识1 必备知识2 总目录 (续表)   定滑轮 动滑轮 滑轮组 s绳、h物的关系 s绳＝h物 s绳＝2h物 s绳＝            v绳、v物的关系 v绳＝v物 v绳＝2v物 v绳＝nv物 nh物 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 必备知识1 必备知识2 总目录 知识链接 1.轮轴：由具有公共转轴的轮和轴组成，可看作杠杆，如：门把手、方向盘、扳手等。 2.斜面：一种省力、        距离的简单机械，如：盘山公路。同一斜面，倾斜程度越小，拉同一物体越省力，也越          距离。 3.省力的机械一定费距离，省距离的机械一定费力，既省力又省距离的机械是不存在的。 费 费 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 必备知识1 必备知识2 总目录 即时反馈 对点练习1　在不计机械自重和摩擦的情况下，不能用10 N拉力刚好提起重20 N物体的简单机械有(  ) A.一个动滑轮　　　　 B.一个定滑轮 C.杠杆 D.一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组 B 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 必备知识1 必备知识2 总目录 机械效率 必备知识 2 1.有用功：为达到目的必须做的功，叫做有用功，用           表示。 2.额外功：对目的无用，又不得不做的功，叫做额外功，用W额表示。 3.总功：有用功与额外功之和，叫做总功，用           表示。 【注意】 人们在使用机械做功的过程中实际所做的功叫总功。 W有 W总 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 必备知识1 必备知识2 总目录 4.机械效率 (1)定义：有用功跟总功的比值叫做机械效率，用符号η表示。 (3)影响滑轮组效率的因素：物体重力、           、绳子重力及摩擦力等。 < 动滑轮重力 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 必备知识1 必备知识2 总目录 (4)提高滑轮组机械效率的方法： ①在有用功一定时，尽量减少额外功，如减轻机械自重和加润滑油减少摩擦等； ②在额外功一定时，增大有用功，如在机械能够承受的范围内尽可能            （选填“增大”或“减少”）每次提起重物的重力。 增加 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 必备知识1 必备知识2 总目录 即时反馈 对点练习2　如图所示是我国“北斗三号”全球卫星导航系统的最后一颗卫星通过“长征三号乙”运载火箭发射前的情景。升降机把5 t的卫星以 1 m/s的速度匀速竖直提升至60 m高的发射架上，若提升 时升降机做的总功为5×106 J，则升降机克服卫星重力 所做的功是           J，提升卫星时升降机的机械效 率是           。 3×106 60% 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 必备知识1 必备知识2 总目录 2 对照课标 突破核心考点 滑轮组的作图 核心考点 1 （2023·甘肃）如图所示，小明用滑轮组将装修材料运到楼上，请用笔画线帮他组装最省力的滑轮组。 例 1 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 核心考点1 核心考点2 核心考点3 总目录 滑轮组中各物理量关系 核心考点 2 如图所示，物体的重力G为12 N，不计绳重、摩擦及滑轮重，当物体匀速上升时，F1＝          N，F2＝          N，F3＝          N，F4＝           N。 例 2 12 6 4 24 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 核心考点1 核心考点2 核心考点3 总目录 如图所示，某人通过滑轮组来提升物体A。已知物体A在10 s内被匀速提升了2 m，物体A所受重力为400 N，动滑轮重80 N，不计绳重与摩擦。则： (1)物体A上升的速度为          m/s；绳子自由端移动的速度为          m/s；绳子自由端移动的距离为          m。 (2)绳子自由端的拉力F为          N。 例 3 0.2 0.6 6 160 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 核心考点1 核心考点2 核心考点3 总目录 (3)克服A的重力做的有用功为           J；克服动滑轮重力做的额外功为            J；拉力F做的总功为           J。 (4)拉力F的功率为           W。 (5)滑轮组的机械效率为           。（精确到0.1%） 800 160 960 96 83.3% 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 核心考点1 核心考点2 核心考点3 总目录 机械效率的理解与计算 核心考点 3 如图所示，小明用三种不同方法将沙子运到三楼，图甲：用桶装沙子爬楼梯；图乙：使用动滑轮提装沙子的桶；图丙：使用动滑轮提装沙子的口袋。 例 4 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 核心考点1 核心考点2 核心考点3 总目录 (1)由于三种方法的目的一样，所以有用功大小是一样大的，大小为            J。 (2)三种方法中小明实际所做的功叫做           。 600 总功 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 核心考点1 核心考点2 核心考点3 总目录 (3)三种方法中图丙的机械效率最高，原因是由于                       ，你还能在图丙的基础上再提高机械效率吗？（写出一种方法）                       。 有用功相同，额外功 越少，机械效率越高 减小动滑轮的重力（或加润滑油减小摩擦或换更轻 的绳子或增大沙子的重力或减小口袋的重力） 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 核心考点1 核心考点2 核心考点3 总目录 (4)若不计绳重和摩擦，图甲方法的效率为           ；图乙方法的效率为           ；图丙方法的效率为            。（百分数保留一位小数） 19.2% 76.9% 87.0% 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 核心考点1 核心考点2 核心考点3 总目录 （2023·锦州）如图所示，重100 N的物体A在水平拉力F的作用下以0.1 m/s的速度匀速运动10 s，弹簧测力计的示数为20 N，滑轮组的机械效率为80%。则拉力F所做的功是         J，拉力F的功率是          W，物体A受到的摩擦力是           N。（不计绳重和滑轮重） 例 5 40 4 32 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 核心考点1 核心考点2 核心考点3 总目录 3 实验探究 一题三阶通关 同学们共同研究滑轮和滑轮组的特点： 实验 测量滑轮组的机械效率 例 乙 甲 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 实验 总目录 (1)他们研究定滑轮特点时，做的实验如图甲所示，据此可证明：使用定滑轮可以           ，但不可以省力。 (2)他们研究动滑轮特点时，用动滑轮匀速竖直提升重物，如图乙所示。据此可知，使用动滑轮可以           ，但不可以改变力的方向。 固基础 乙 甲 改变力的方向 省力 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 实验 总目录 (3)组装滑轮组时，他们想：利用滑轮组提升重物能否省力呢？为此，他们进行的实验如图丙所示，物体的重力为2 N，弹簧测力计的示数为           N，由图可知，利用滑轮组提升重物可以省力。 丙 0.8 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 实验 总目录 (4)在图丙实验过程中，弹簧测力计移动的距离为          cm，克服物体重力G物所做的功为          J，弹簧测力计拉力所做的功为          J；则该过程中所做的额外功为           J，该额外功可能是由于克服绳子的重力、克服摩擦力或           所做的功； 图丙整个装置的机械效率为           （百分 数保留两位小数）。 丙 30 0.2 0.24 0.04 克服动滑轮重力 83.33% 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 实验 总目录 (5)某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时，提出了一些猜想并对猜想进行验证。下列是该组同学提出的两个猜想： 猜想一：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组细线的绕法有关； 猜想二：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组提升的物重有关。 提能力 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 实验 总目录 为了验证上述猜想是否正确，同学们准备分别按图丁完成了4次实验。 2 丁 1 3 4 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 实验 总目录 ①验证猜想一的小组应按图           所示的两个滑轮组进行实验，若实验测得两滑轮组的机械效率大小           （选填“相等”或“不相等”），则可初步判断猜想一是错误的； 2 1 3 4 1、3（或2、4） 相等 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 实验 总目录 ②验证猜想二的小组应按图           所示的两个滑轮组进行实验，若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等，则可初步判断猜想二是           （选填“正确”或“错误”）的； ③请你为该小组同学提出一种提高滑轮组机械效率的方法：                       。 2 1 3 4 1、2（或3、4） 正确 减小动滑 轮的重力 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 实验 总目录 (6)小李同学在利用图乙所示装置研究动滑轮特点时，猜想：如果忽略绳重与摩擦，绳端拉力F可能与被提升木块所受的重力、木块上 升的高度、动滑轮所受的重力、动滑轮的直径这些因素有关。若小李探究绳端拉力F与动滑轮直径的关系，请将实验步骤补充完整： 步骤一：按图乙安装动滑轮； 步骤二：匀速拉动弹簧测力计，使木块升高，读出拉力F的 值并记录； 拓思维 乙 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 实验 总目录 步骤三：换用          的动滑轮，使同一木块匀速上升相同的高度，读出拉力F的值并记录； 步骤四：重复步骤三，多做几次实验。 (7)步骤四的目的是           。 (8)若小李五次实验测得F分别为：0.6 N、0.6 N、0.6 N、0.6 N、0.6 N，则初步得到的结论是：在其他因素相同时，                       。 不同直径 多次测量避免偶然性 乙 绳端拉力F与 动滑轮的直径无关 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 实验 总目录 4 课堂反馈 落实学业要求 1.（2020·南充）（多选）如图所示，重为2 N的物体A放在水平桌面上，重为5 N的物体B挂在动滑轮下，每个滑轮重为1 N（不计绳重和摩擦），B恰好可以匀速下降。现对A施加水平向左的拉力使B上升，当B以0.3 m/s的速度匀速上升时，拉力大小为F。下列说法正确的是(  ) A.B匀速下降时，物体A受到3 N的摩擦力 B.拉力F的大小为4 N C.拉力F的功率为3.6 W D.B匀速上升0.6 m的过程中，拉力F做功2.4 J BC 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 1 2 3 4 总目录 2.（2022·南充）（多选）某科技小组设计了一种测量浑水密度的装置，如图所示，A是体积为10-3 m3的均匀正方体浮子，B是圆形容器，C是固定在容器底部的定滑轮，通过细绳将A与滑轮组连接。当容器中盛有适量密度为1.0×103 kg/m3的清水，连接浮子的绳子恰好不受拉力时，浮子 的体积浸在清水中；当绳子末端拉力为F1时，浮子在清水中浸没后能缓慢匀速向下运动；把清水换成待测浑水后，绳子末端 拉力为F2＝3.1 N时，浮子浸没后也能缓慢匀速向下运动。 已知动滑轮质量为30 g，g＝10 N/kg，不计绳子质量、伸 缩、摩擦及水的阻力。则(  ) 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 1 2 3 4 总目录 A.浮子的密度为0.6×103 kg/m3 B.绳子拉力F1为2.1 N C.清水中浮子浸没后匀速运动时滑轮组的机械效率约为95% D.浑水的密度为1.2×103 kg/m3 【答案】BC 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 1 2 3 4 总目录 3.（2012·南充）如图所示，在水平地面上放一个重300 N，底面积为100 cm2的物体，不考虑绳的重力和绳与滑轮间的摩擦，匀速拉动物体时，物体与地面的摩擦力为60 N，则水平拉力F＝　 　N，物体对地面的压强是　 　Pa。（各连接部分的绳子均水平） 30 3×104 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 1 2 3 4 总目录 4.（2020·南充）如图所示，用沿斜面向上大小为4 N的拉力，将一个重5 N的物体从斜面底端匀速拉至顶端。已知物体沿斜面上滑的距离为5 m，上升的高度为3 m，则物体受到的摩擦力为　　N，斜面的机械效率为　 　。 1 75% 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 1 2 3 4 总目录 本讲内容结束 （G物＋G动） (2)公式：η＝。由于使用任何机械都不可避免地要做额外功，总有W有<W总，因此，η          1。 $$