第19课时 机械效率（课件PPT）-【思而优·中考突破】2025年中考物理总复习（广东专用）

25版·物理课件 第二板块　运动和力 第19课时　机械效率 第一部分　考点突破 01 考点梳理 03 重难过关 目录 02 教材母题小测 04 真题对点练 05 能力提升练 实验过关 06 人教版：八年级下册P85～88《第十二章　简单机械》第3节 沪粤版：九年级上册P11～14《第十一章　机械功与机械能》11.3 目录 目录 考点梳理 1.定义：物理学中，将　　 　　跟　 　　的比值叫做机械效率，用 　　表示. 机械效率是标志机械做功性能好坏的物理量. 2.计算公式：η＝＝. (1)W有表示有用功，指为完成某项任务而必须要做的功. 考点 机械效率(广东中考5年2考：2021、2020) 目录 有用功 总功 η (2)W额表示额外功，指使用机械时，并非我们需要但又不得不做的功. 目录 (3)W总表示总功，指有用功与额外功之　　　　. 和 3.特点：使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总是　　　　总功，所以机械效率　　　　(选填“可能”或“不可能”)达到100％. 4.提高机械效率的方法： (1)减小机械受到的　　　　，即减小额外功占比. (2)减小机械间的　　　　，即减小额外功占比. (3)使用同一机械时，　　　　物重，即增大有用功占比. 目录 小于 不可能 重力 摩擦 增大 5.常见简单机械的机械效率 目录 机械模型 有用功W有 额外功W额 总功W总 机械效率η W有＝Gh W额＝fs W总＝Fs η＝ F为拉力，G为物体受到的重力，f 为斜面对物体的摩擦力，h 为物体竖直上升的高度，s为物体在斜面上移动的距离 W有＝fs W额＝W总－W有 W总＝Fns η＝＝ F为拉力，f 为水平面对物体的摩擦力，n 为拉着动滑轮的绳子段数，s为物体移动的距离 目录 机械模型 有用功W有 额外功W额 总功W总 机械效率η W有＝G物h W额＝W总－W有 W总＝Fs绳 η＝＝ 不计绳重及摩擦时 W有＝G物h W额＝G动h W总＝Fs绳 η＝＝＝ F为拉力，G物为物体受到的重力，G动为动滑轮受到的重力，n 为拉着动滑轮的绳子　　　　，h 为物体竖直上升的高度，s绳为绳子　　　　移动的距离 段数 自由端 同一滑轮组，提升的物体越重，机械效率越高；不同滑轮组，提升相同的物体，动滑轮越重，机械效率越低. 目录 目录 教材母题小测 1.(沪粤教材)关于功和机械效率，下列说法错误的是(　　) A.完成同一项工作，额外功越小，机械效率越高 B.使用机械，可以尽可能地减小额外功，但是不可能让额外功为0 C.使用滑轮组提升物体，所用力越大，机械效率越高 D.用机械做功时，有用功总是会小于总功，因此机械效率总是小于1 目录 C 2.(沪粤教材)一个人利用如图所示的滑轮组提起一个重2 400 N的重物，所用的拉力是500 N，绳子自由端被拉下4 m.下列说法正确的是(　　) A.总功是9 600 J，机械效率是21％　　　　　　 B.有用功是1 200 J，机械效率是60％ C.有用功是2 400 J，机械效率是83％　　　　　 D.总功是2 000 J，机械效率是50％ 目录 第2题图 B 3.(人教教材)如图所示，在斜面上将一个重4.5 N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为1.8 N，斜面长1.2 m、高0.3 m.把重物直接提升到斜面顶端的过程中所做的有用功为　　　　J，总功为　　　　J，斜面的机械效率为　　　　；物体在运动过程中所受的摩擦力大小为　　　　N. 目录 第3题图 1.35 2.16 62.5％ 0.675 4.(人教教材)一台起重机将重3 600 N的货物提高4 m，起重机做的有用功是 　 　　　J；如果额外功是9 600 J，起重机的机械效率是　　　　. 目录 1.44×104 60％ 目录 重点1 重点2 重难过关 例1 如图所示，搬运工人用滑轮组在20 s内将重540 N的重物匀速提升3 m，所用拉力的大小为200 N，则他所做的有用功是　　　　J，额外功是 　　　J；拉力做功的功率是　　　　W；滑轮组的机械效率是　　　　. 重点1 滑轮组的机械效率 目录 上一级 例1题图 1 620 180 90 90％ 1.1如图所示，重800 N的物体在大小为100 N的拉力F的作用下，以0.1 m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动10 s，滑轮组的机械效率为80％.此过程中，绳子自由端移动的距离为　　　m；拉力F做的功为　　　　J，拉力F做功的功率为　　　　W；物体与地面间的滑动摩擦力大小为 　　　　N，克服这个摩擦力所做的功为　　　　J. 目录 上一级 第1.1题图 2 200 20 160 160 1.2如图甲所示，小明重500 N，最大臂力为550 N.他利用滑轮组提升不同重物，动滑轮重100 N，绕过滑轮组的绳子能承受的最大拉力为700 N.随着物重增加到允许的最大值时，小明绘制了滑轮组的机械效率η与物重G的关系图象，如图乙所示.则图乙中的B点对应的人的拉力F＝　　　　N，此时的机械效率ηB＝　　　　，图乙中的A点对应的物重为　　　　N.(不计绳重和摩擦) 目录 上一级 500 90％ 300 目录 上一级 例2 如图所示，斜面长3 m，高1 m，工人用大小为400 N的力沿斜面将重840 N的箱子匀速推到车上.此过程中，工人所做的有用功为　　　　J；斜面的机械效率为　　　　；箱子受到的摩擦力大小为　　　　N. 重点2 斜面的机械效率 目录 上一级 840 70％ 120 斜面模型中：①额外功为克服斜面对物体的摩擦力所做的功.②摩擦力作用的距离为斜面的长度. 目录 上一级 目录 真题对点练 1.2024年2月，贵州多地突发山火，紧急启动直升飞机取水灭火.直升飞机每次尽可能取更多的水，其目的是(　　) A.增大总功　　　　B.减小额外功　　　　 C.增大有用功　　　D.增大功率 考点 机械效率(广东中考5年2考：2021、2020) 目录 C 2.《物原》记载：“史佚始作辘轳.”如图所示，人们借助辘轳从井中汲水时，转动摇把，使绳子在轴筒上不断叠绕，从而将水桶从井中提出.下列说法正确的是(　　) A.该装置能够省功　　 B.取水时克服水重和桶重做的功是有用功 C.使用更轻的桶不能提高机械效率　　 D.人提水桶水平运动时，对水桶不做功 目录 D 3.(2023·湖南)如图所示，将一个重9.0 N的物体从斜面底端匀速直线拉到斜面顶端，沿斜面向上的拉力大小为3.6 N，物体在斜面上移动的距离s＝1.2 m，物体升高的高度h＝0.3 m，则下列说法正确的是(　　) A.物体所受摩擦力的大小为3.6 N　　 B.物体克服重力做的功为4.32 J C.斜面的机械效率为62.5％　　 D.拉力做的功为2.7 J 目录 C 4.如图所示，在50 N的水平拉力F的作用下，重600 N的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间的滑动摩擦力大小是自身重力大小的，绳子自由端向左移动的速度为0.6 m/s.下列说法正确的是(　　) A.拉力F做功的功率为3 W　　　　　　　　　 B.1 min内物体移动的距离为36 m C.该滑轮组的机械效率为85％　　　　　　 D.1 min内滑轮组做的有用功为1 440 J 目录 D 5.(2020·广东)如图所示，人向下拉绳提升重物.已知物体重400 N，动滑轮重60 N，不计绳重及摩擦，将重物匀速提升0.5 m，人需用的拉力大小为 　 　N；绳子自由端移动的距离为　 　m；人所做的有用功为　 　J. 目录 第5题图 230 1 200 6.(2024·南充)用四个完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，将重450 N的货物匀速吊起2 m.每个滑轮重50 N，绳子自由端的拉力大小分别为F1和F2，若不计绳重和摩擦，则F1　　　(选填“＞”“＜”或“＝ ”)F2，甲滑轮组的机械效率为　　　　. 目录 第6题图 ＞ 90％ 7.(2021·广东)用如图甲所示的滑轮组提升重200 N的物体，已知拉力的大小为80 N，不计绳重和摩擦，物体和绳子自由端运动的情况如图乙所示，则反映绳子自由端运动的情况的是图线　　　　(选填“A”或“B”)；动滑轮重　　　　N；3 s内拉力对物体做的有用功为　　　　J. 目录 A 40 300 8.(2023·深圳)如图甲所示，A、B是两个完全相同的物体，琴琴同学分别将A、B两物体拉到斜面顶端，对物体做功的情况如图乙所示，则琴琴同学对物体A做的有用功是　　　　J，对物体B做的额外功是　　　　J. 目录 2 0.5 目录 能力提升练 1.(2024·广元)假期时，小明随爸爸去建筑工地劳动体验，用如图所示的滑轮组来提升材料.当提升的材料重300 N时，滑轮组的机械效率为75％，则动滑轮重　　　　N；若绳子能承受的最大拉力为500 N，则该滑轮组能提起材料的最大质量为　　　　kg.(不计空气阻力、摩擦力及绳重，g取10 N/kg) 目录 100 90 2.(2023·湘潭)用如图所示装置测量滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表所示. 目录 实验 次数 钩码 重G/N 钩码上升的 高度h/cm 拉力大 小F/N 绳子自由端移 动的距离s/cm 机械效率η 1 2.0 5 1.0 15 66.7％ 2 4.0 5 1.8 15 74.1％ 3 4.0 10 1.8 30 74.1％ 4 6.0 5 2.5 15   (1)实验过程中，缓慢竖直拉动弹簧测力计，使钩码向上做　　　　　运动.第1次实验时，钩码上升的时间为3 s，此过程中，绳子自由端上升的速度为 　　　　m/s. (2)第4次实验时所做的有用功为　　　　J， 滑轮组的机械效率为　　　　 . 目录 实验 次数 钩码 重G/N 钩码上升的 高度h/cm 拉力大 小F/N 绳子自由端移 动的距离s/cm 机械效率η 1 2.0 5 1.0 15 66.7％ 2 4.0 5 1.8 15 74.1％ 3 4.0 10 1.8 30 74.1％ 4 6.0 5 2.5 15   匀速直线 0.05 0.3 80％ (3)分析1、2、4三次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物所受重力越　　　　(选填“大”或“小”)，滑轮组的机械效率越高；分析2、3两次实验的数据可知，滑轮组的机械效率跟钩码上升的高度________ (选填“有关”或“无关”). 目录 实验 次数 钩码 重G/N 钩码上升的 高度h/cm 拉力大 小F/N 绳子自由端移 动的距离s/cm 机械效率η 1 2.0 5 1.0 15 66.7％ 2 4.0 5 1.8 15 74.1％ 3 4.0 10 1.8 30 74.1％ 4 6.0 5 2.5 15   大 无关 (4)用滑轮组提升重物时，下列做法也可提高滑轮组的机械效率的是　　　　 . A.换用更轻的动滑轮　 　B.加快提升物体的速度 目录 实验 次数 钩码 重G/N 钩码上升的 高度h/cm 拉力大 小F/N 绳子自由端移 动的距离s/cm 机械效率η 1 2.0 5 1.0 15 66.7％ 2 4.0 5 1.8 15 74.1％ 3 4.0 10 1.8 30 74.1％ 4 6.0 5 2.5 15   A 目录 实验过关 某小组做“测量滑轮组的机械效率”实验的情景如图所示.(部分装置未画出) 目录 实验 测量滑轮组的机械效率 (1)实验原理：η＝　　　　. (2)实验器材：两组不同的滑轮组、钩码若干个、　 　 　、 ________ ______ 、 铁架台、细绳. (3)实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置，这是为了测量钩码和弹簧测力计移动的距离，从而计算　　　　和　　　　. 目录 刻度尺 弹簧测 力计 有用功 总功 (4)实验中应沿竖直方向　　　　缓慢拉动弹簧测力计，实验得到的数据如表所示. 目录 钩码重/N 钩码上升的高度/m 绳端拉力/N 绳子自由端移动的距离/m 机械效率 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 _________ ______　　 　 5 8 0.15 3.1 0.45 86％ 匀速 (5)某同学发现，实验过程中边拉动弹簧测力计边读数，弹簧测力计的示数不稳定，他认为应静止读数.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. 目录 不正确 摩擦 (6)用图丁的装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中空缺的两个数据填写完整. 钩码重/N 钩码上升的高度/m 绳端拉力/N 绳子自由端移动的距离/m 机械效率 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 _________ _____　　 　 5 8 0.15 3.1 0.45 86％ 0.4 80％ (7)通过比较　　　　两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率跟动滑轮上的绳子段数无关. (8)通过比较　　　　两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高. 目录 钩码重/N 钩码上升的高度/m 绳端拉力/N 绳子自由端移动的距离/m 机械效率 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％　　 　 5 8 0.15 3.1 0.45 86％ 1、2 2、3 (9)通过比较3、4两次实验数据可得出结论：_______________________　　　　　　 　　　　　 　. (10)通过比较　　　　两次实验数据，小组同学发现：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率跟重物被提升的高度无关. 目录 钩码重/N 钩码上升的高度/m 绳端拉力/N 绳子自由端移动的距离/m 机械效率 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％　　 　 5 8 0.15 3.1 0.45 86％ 使用不同滑轮组提升同一 重物时，动滑轮越轻(重)，滑轮组的机械效率越高(低) 3、5 $$