第十三讲 第2课时 滑轮 机械效率（课件PPT）-【解密中考】2024年中考物理讲义（湖北专用）

第2课时　滑轮　机械效率 2024湖北《解密中考》 ——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 4 课堂反馈 落实学业要求 3 实验探究 一题三阶通关 1 回归教材 掌握必备知识 1．定滑轮：轴_____________的滑轮叫做定滑轮。 (1)特点：可以改变动力的__________，但不省力，不省距离。 (2)实质：不计摩擦时，定滑轮是一个__________杠杆。 定滑轮和动滑轮 必备知识 1 固定不动 方向 等臂 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 必备知识3 总目录 2．动滑轮：__________________________的滑轮叫做动滑轮。 (1)特点：可以__________，但不能改变动力的方向，且费距离。 (2)实质：不计摩擦时，动滑轮是一个动力臂是阻力臂2倍的__________杠杆。 滑轮的轴随物体一起运动 省力 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 必备知识3 总目录 3．使用定滑轮和动滑轮的几种情况 (1)用滑轮竖直提升重物 滑轮类型 定滑轮 动滑轮 装置图       力的关系 (不计绳重和摩擦，不计滑轮重) F＝G F＝2G 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 必备知识3 总目录 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 必备知识3 总目录 (2)用滑轮水平拉动重物 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 必备知识3 总目录 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 必备知识3 总目录 滑轮组：在实际应用中，人们常常把定滑轮和动滑轮组合在一起，构成 滑轮组。滑轮组既可以__________又可以改变_____________，但会 __________。 滑轮组 必备知识 2 省力 力的方向 费距离 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 必备知识3 总目录 轮轴和斜面 1．轮轴：由具有共同转动轴的__________和__________组成，通常把大轮叫轮，小轮叫轴。使用轮轴可以省力和改变力的方向。如：水龙头、方向盘、门把手。 2．斜面：倾斜的木板，弯曲的盘山公路都构成了斜面，属于__________机械。如：盘山公路、螺丝钉上的螺纹。 大轮 小轮 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 必备知识3 总目录 1．有用功和额外功 (1)有用功：为完成某项任务而必须做的功，用________表示。 (2)额外功：使用机械时，对人们没有用但又不得不做的功叫额外功，用________表示。 (3)总功：有用功与额外功之__________叫做总功，用_______表示。 机械效率 必备知识 3 W有 W额 和 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 必备知识3 总目录 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 必备知识3 总目录 2．机械效率 (1)定义：物理学中，将__________跟__________的比值叫做机械效率，用η表示。 (3)意义：机械效率的高低反映了使用机械时有用功在__________中所占 的比例大小，比例越大，机械效率越高，机械的性能越好，经济效益越 高。机械效率的影响因素：__________、___________及__________等。 有用功 总功 总功 摩擦 机械自重 物重 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 必备知识3 总目录 【说明】 ①使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总小于总功，所以机械效率总小于1；②机械效率不是固定不变的，机械效率反映的是机械在一次做功过程中有用功跟总功的比值，同一机械在不同的做功过程中，机械效率往往不同。 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 必备知识3 总目录 (4)提高机械效率的主要办法： ①在有用功一定时，尽量_____________，可以采用减轻机械自重、加润滑油来减少摩擦等措施； ②在额外功一定时，_______________，在机械能够承受的范围内尽可能增加每次提起重物的重力，充分发挥机械的作用。 减少额外功 增大有用功 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 必备知识3 总目录 2 对照课标 突破核心考点 分别使用下图中四种装置匀速提升同一重物，不计滑轮重、绳 重和摩擦，最省力的是(　　) 滑轮组中各物理量的关系 核心考点 1 A　 B　 C　 D A 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，现在很多地方设有轮椅专用通道，为残疾人通行提 供方便。它实际上就是简单机械中的__________(选填“杠杆”“滑轮”或 “斜面”)；属于__________(选填“省力”“费力”或“省功”)机械。 斜面 核心考点 2 斜面 省力 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 如图所示，工人通过滑轮组提升重物。已知物体 在10 s内被提升2 m，物体所受重力G＝720 N，绳端的拉力F＝ 300 N，忽略绳重及摩擦。求： (1)承担物重的绳子段数n＝__________，绳子自由端移动的距 离为__________m，绳子自由端上升的速度为__________ m/s； (2)动滑轮重力为__________N； 机械效率 核心考点 3 原创 3 6 0.6 180 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)拉力所做的有用功__________J，总功__________J，此滑 轮组提升重物的机械效率为__________； (4)拉力做功的功率为__________W； (5)若绳子拉力端能承受的最大拉力为500 N，则此滑轮组能提 升的最大物重为__________N。 1 440 1 800 80% 180 1 320 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·荆州) 一位同学用如图所示的滑轮组拉着重500 N的物体， 使物体以0.1 m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动10 s，已知物体与 地面间的滑动摩擦力为150 N，滑轮组的机械效率为60%，在此过程中下 列选项正确的是(　　) A．绳子自由端移动的距离为3 m B．拉力做的有用功为500 J C．拉力做的额外功为150 J D．拉力做功的功率为25 W D 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，有一斜面长L＝4 m，高h＝2.5 m。刘利同学用平行于 斜面向上F＝150 N的拉力，将200 N重的物体从底端匀速拉到斜面顶端。 则刘利同学对物体做的总功为________J，斜面的机械效率为_________ (结果保留一位小数)，物体沿斜面匀速向上运动时所受的摩擦力为 __________N。 600 83.3% 25 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 在日常生活和工农业生产中，提高机械效率有着重要的意义。提高机械效率，要从研究影响机械效率的因素出发，寻求办法。为了探究影响机械效率的因素，小明选取了大小相同的滑轮，利用图甲、乙、丙所示装置进行实验，测得的实验数据如下表。 测量滑轮组的机械效率 实验 甲 乙 丙 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 总目录 实验次数 1 2 3 4 5 6 滑轮材质 铝 铝 铝 塑料 塑料 塑料 钩码重G/N 1 2 2 2 2 2 提升的高度h/m 0.1 0.1 0.2 0.2 0.2 0.2 有用功W有用/J 0.1 0.2 0.4 0.4 0.4 0.4 拉力F/N 0.6 1.0 1.0 0.8 1.2 2.1 绳端移动的距离s/m 0.3 0.3 0.6 0.6 0.4 0.2 总功W总/J 0.18 0.3 0.6 0.48 0.48 0.42 机械效率η 55.6% 66.7% 66.7% 83.3% 83.3%   返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 总目录 (1)在实验中，应沿竖直方向________________拉弹簧测力计。 (2)比较__________两次实验发现：在所用滑轮组一定时，提升的钩码重力__________，机械效率越高。 (3)比较3、4两次实验发现：滑轮组的机械效率还与_________________有关。 (4)比较2、3两次实验发现：在使用同一滑轮组提升同一钩码时，机械效 率与提升钩码的高度__________。 (5)比较__________两次实验发现：在使用同一滑轮组提升同一钩码时，机械效率与绳子的绕法无关。 缓慢(或匀速) 1、2 越大 动滑轮的重力 无关 4、5 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 总目录 (6)第6次实验是利用图__________的装置完成的，判断依据是________ ___________________________，测量的机械效率为__________(精确到0.1%)。 甲 乙 丙 甲 绳端移 动距离与钩码上升高度相等 95.2% 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 总目录 (7)利用图乙的装置，把重4 N的物体用1.8 N的拉力迅速拉起，滑轮组的 机械效率为__________(精确到0.1%)；由此可见，只要滑轮组结构一定， 知道动滑轮上绳子的段数，就可以只利用______________(选填“刻度尺” 或“弹簧测力计”)测量出滑轮组的机械效率。 乙 74.1% 弹簧测力计 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 总目录 (8)为提高滑轮组的机械效率，根据所学知识和生活经验，可采取的措施 有__________(选填字母代号)。 A．减轻动滑轮重 B．增加所提物体重 C．机械加润滑油 D．增加重物上升高度 E．增加动滑轮上绳子的段数 ABC 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 总目录 (9)小明发现实验过程中边拉动绳子边读数，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。若静止读数，会 导致测量的机械效率__________(选填“偏大”或“偏小”)。 不正确 摩擦 偏大 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 总目录 (10)小夏同学也选用了同样的滑轮，并按照图乙方式组装来进行实验。 她提起的钩码重与小明的相同，但她测出的机械效率值却与小明的不同。 在评估交流时，大家都来分析查找原因。下列查找出的一些原因，不正 确的是__________(选填字母代号)。 A．每一个滑轮组在使用时摩擦力大小不相同 B．提升钩码时没有保持匀速 C．拉测力计的方向没有竖直向上 D．钩码被提升的高度不同 乙 D 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 总目录 (11)实验表明：额外功越小，总功越接近有用功。进一步推理得出：假 设没有额外功，总功等于有用功；可见使用任何机械都__________。下 列物理规律的得出运用了这种研究方法的是__________(选填字母代号)。 A．焦耳定律　　　 B．牛顿第一定律 C．阿基米德原理 D．欧姆定律 不省功 B 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 总目录 4 课堂反馈 落实学业要求 1．(2023·遂宁) 用如图所示的四种简单机械，将同一重物从低处匀速 提升到高处，在不计机械自重及摩擦的情况下，最省力的是(　　) B A B C D 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 1 2 3 4 6 5 总目录 2．(2023·连云港) 下列关于机械效率的说法正确的是(　　) A．越省力的机械，机械效率越高 B．做功越快的机械，机械效率越高 C．所做有用功越多的机械，机械效率越高 D．有用功与总功的比值越大的机械，机械效率越高 D 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 1 2 3 4 6 5 总目录 3．(多选) 如图所示滑轮组恰处于静止状态。已知每个滑轮 重为1 N，乙物体的重力为5 N，不计绳重和摩擦，则下列 说法正确的是(　 ) A．甲物体的重力是9 N B．定滑轮对天花板的拉力是11 N C．若让乙物体上升1 m，则甲物体需要下降2 m D．若乙物体在匀速下降，则甲物体的速度等于乙物体的速度 AB　 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 1 2 3 4 6 5 总目录 4．小明通过仔细观察，发现简单机械在实际生活中有很多应用。如： 学校升旗仪式上，当升旗手缓缓向下拉绳子时，旗子就会徐徐上升，这 是由于旗杆顶部有一个________滑轮，使用它的目的是______________； 将钥匙插入锁孔转动开锁时，钥匙就相当于__________(选填“杠杆”“滑 轮”或“轮轴”)，属于__________(选填“省力”或“费力”)机械。 定 改变力的方向 轮轴 省力 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 1 2 3 4 6 5 总目录 5．如图所示，一位工人用滑轮组提升重400 N的货物，货 物在10 s内匀速上升了3 m，绳子自由端的拉力大小为300 N。 则绳子自由端的速度为________m/s，动滑轮重为_______N， 拉力所做的有用功为__________J，拉力做功的功率为 __________W，滑轮组的机械效率为__________。若人的体 重为600 N，则此滑轮组的最大机械效率为__________。(不计绳重和摩擦，后两空结果保留到0.1%) 0.6 200 1 200 180 66.7% 83.3% 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 1 2 3 4 6 5 总目录 6．如图所示，利用滑轮组拉着重物A沿水平方向做匀速直线运动。请在图中画出滑轮组最省力的绕线示意图。 返回首页 第2课时　滑轮　机械效率 首页 1 2 3 4 6 5 总目录 本讲内容结束 请完成《练测本》本讲内容 F＝ 滑轮类型 定滑轮 动滑轮 距离关系 (s为绳子自由端移动距离，h为重物移动距离) s＝h s＝2h s＝ 速度关系(v绳为绳子自由端移动速度，v物为重物移动速度) v绳＝v物 v绳＝2v物 v绳＝v物 滑轮类型 定滑轮 动滑轮 装置图 力的关系(不计绳重和滑轮重，不计绳与滑轮间摩擦) F＝f F＝ F＝2f 滑轮类型 定滑轮 动滑轮 距离关系(s为绳子自由端移动距离，L为重物移动距离) s＝L s＝2L s＝ 速度关系(v绳为绳子自由端移动速度，v物为重物移动速度) v绳＝v物 v绳＝2v物 v绳＝v物 【拓展】 确定绳子段数的方法：采用“分离法”，在定 滑轮和动滑轮之间画一条线，只考虑与动滑轮相连的绳 子段数，如图所示，绳子段数为3。不计绳重及摩擦， 有：3F＝G动＋G物，F＝。 (2)公式：η＝。 $$