2.第十一章 第二课时机械效率(杠杆、滑轮组、斜面)（内文）-【中考必备】2025年教与学物理课件PPT（粤教沪科版 广东专版）

2025 教与学 中考必备 物 理 返回目录 第一部分 教材梳理 第十一章 机械功与机械能 第二课时 机械效率(杠杆、滑轮组、斜面) 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） 目 录 CONTENTS 03 课本简练 04 易错精讲 05 重点实验 01 课程标准 02 考点梳理 06 考点精练 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） 1. 知道机械效率及机械效率的计算。了解提高机械效率的意义和途径。 2. 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。 课程标准 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） 考点梳理 1. 机械功原理：使用机械时，可以省__________，或者省__________，但不能省__________。 2. 基本概念： （1）有用功（W有用）：使用机械做功时，机械对物体所做的功叫做__________。（需要的、有价值的功） 力 有用功、额外功和总功 距离 功 有用功 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） （2）总功（W总）：使用机械做功时，动力对机械所做的功叫做__________。 （3）额外功（W额外）：使用机械做功时，克服机械自身部件的重力和摩擦力等因素所做的功叫做______________。（不需要又不得不做的功）说明：如使用动滑轮提升钩码时，动滑轮对钩码的拉力所做的功是有用功，作用在绳子自由端的拉力所做的功是总功，克服动滑轮自身所受的重力以及摩擦力等因素所做的功是额外功。 3. 关系:W总=__________+__________。 总功 额外功 W有用 W额外 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） 1. 定义：__________跟__________的比值叫做机械效率，用符号η表示。 2. 公式： η=______________________。 3. 单位：机械效率没有单位。 注意：由于总存在额外功，即总功必定大于有用功，所以η总是小于1。 有用功 机械效率 总功 ×100% 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） 4. 常见机械的机械效率： 机械 示意图 机械效率 说明 滑轮组 (沿竖直方向) η＝W有用W总＝ __________＝G物nF ①G物是被提升物体的重 ②s＝nh (n是作用在动滑轮上的绳子股数) ③W总＝G物h＋G动h （不计绳重与摩擦） 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） 机械 示意图 机械效率 说明 滑轮组 (沿水平方向) η＝＝__________＝fnF ①f为地面对物体的摩擦力 ②s＝ns物 斜面 η＝＝__________ W总＝G物h＋fs，f为斜面对物体的摩擦力 返回目录 1. 实验原理：__________________________。 2. 待测量：钩码的__________、作用在绳子自由端的__________、钩码上升的__________、绳子自由端______________________。 3. 实验器材：铁架台、滑轮、钩码、细绳、__________________和__________________。 η=×100% 滑轮组机械效率的测量 重力 拉力 高度 移动的距离 弹簧测力计 刻度尺 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） 4. 测拉力时，应沿__________方向________________拉动弹簧测力计，记下弹簧测力计的示数。 5. 实验结论：滑轮组的机械效率与_______________________、______________________、绳重和摩擦有关。①用同一滑轮组提升不等重的物体，被提升的物体越重，滑轮组的机械效率________；②用不同的滑轮组提升等重的物体，动滑轮越重，滑轮组的机械效率__________；③用同一个滑轮组提升同一个物体，提升的高度不同时，机械效率__________(填“相同”或“不同”)。 竖直 缓慢匀速 被提升物体的重力 动滑轮的重力 越高 越低 相同 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） 6. 提高滑轮组的机械效率：__________被提升物体的重力，__________动滑轮的重力，__________绳重和摩擦。 增大 减小 减小 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） 课本简练 1. (九上P11活动1改编)用挖掘机提升泥土的过程中，它做的有用功是（ ） A. 克服抓斗的重力所做的功 B. 克服泥土的重力所做的功 C. 克服零件间的摩擦力所做的功 D. 提升泥土和抓斗的动力所做的功 B 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） 2. (九上P13自我评价与作业2改编)简单机械的机械效率高是指（ ） A. 有用功多 B. 额外功少 C. 总功多 D. 有用功占总功的比例高 D 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） 3. (九上P13自我评价与作业4改编)一台机器的机械效率为80%，当它完成1 000 J的总功时，所做的有用功为（ ） A. 1 000 J B. 800 J C. 400 J D. 200 J B 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） 4. （九上P13自我评价与作业3改编）如图1-11-11所示，工人用动滑轮匀速提升重为400 N的窗玻璃，所用的竖直拉力为250 N，绳子自由端竖直向上移动20 m，用时50 s。求： （1）动滑轮所做的有用功。 （2）工人所用拉力的功率。 （3）动滑轮的机械效率。 解：（1）由题意可知，作用在动滑轮上的绳子段数n=2， 故物体被提升的高度h=s=×20 m=10 m， 动滑轮对窗玻璃做的功即为克服窗玻璃的重力做功，故W有用＝G物h＝400 N×10 m＝4 000 J。 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） （2）工人所用拉力做的功W总＝Fs＝250 N×20 m＝5 000 J， 拉力的功率P＝＝＝100 W。 （3）动滑轮的机械效率η＝×100%＝×100%＝80%。 答：（略） 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） 易错精讲 【例1】如图1-11-12所示是在生产力比较低下的时期，人们从人工挖的水井中获取生活用水时使用的辘轳和水桶。（以下均填“总功”“有用功”或“额外功”） （1）当使用辘轳和水桶从井中提水时， 对水桶做的功是__________，对 水做的功是__________，手的动力所做 的功是__________。 易错点1 有用功、额外功和总功 额外功 有用功 总功 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） （2）如果打水时操作不当，把水桶掉进水井中，人们把水桶打捞上来时，水桶中有泥沙和水，此时对水桶做的功是__________，对泥沙和水做的功是__________，手的动力所做的功是__________。 有用功 额外功 总功 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） 思路点拨：人在使用机械做功时具有目的性，依据人的目的来分析做功：对人有价值的功是有用功，人施加在的动力做的功是总功，对人没有价值而不得不做的功是额外功。 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） 【变式1】兴化是鱼米之乡，水网密布，鱼虾丰美，拥有众多钓鱼爱好者。对于钓鱼爱好者在钓鱼时的情况，下列说法正确的是（ ） A． 钓鱼竿弯曲，说明力可以改变物体的运动状态 B． 手拉钓鱼竿做的是有用功 C． 等待鱼上钩保持不动时，人对钓鱼竿做了功 D． 使用钓鱼竿可以省距离 D 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） 【例2】关于功率和机械效率，下列说法正确的是( ) A. 机械效率越高的机械做功越快 B. 机械效率越高，功率越大 C. 功率越大的机械做功越多 D. 功率越大的机械做功越快 易错点2 机械功、功率与机械效率的概念 D 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） 思路点拨：机械功反映做功的多少；功率的大小表示机械做功的快慢；而机械效率反映了总功被有效利用的程度，该值的高低可衡量一台机器做功性能的优劣。因此，它们之间没有必然的联系。 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） 【变式2】关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是( ) A. 功率越大，做功越快，机械效率越大 B. 做功越少，功率越小，机械效率越小 C. 功率越大，反映做功越快，与机械效率无关 D. 机械效率越大，表明机械做的功越多 C 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） 【例3】如图1-11-13所示，工人师傅用滑轮组将重3 000 N的物体M以0.4 m/s的速度，沿水平地面匀速向前拉动4 m，拉力F为400 N，物体M与地面间的滑动摩擦力是物重的0.2倍，求： （1）物体M与地面间的滑动摩擦力大小。 （2）该滑轮组的机械效率。 （3）拉力F做功的功率。 易错点3 机械效率的拓展计算 解：（1）由题可知，物体M与地面间的滑动摩擦力f＝0.2G＝0.2×3 000 N＝600 N。 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） （2）滑轮组对物体M做的功W有用=fs物=600 N×4 m=2 400 J， 由图可知n＝2，拉力做的功W总=Fs=Fns物=400 N×2×4 m=3 200 J, 该滑轮组的机械效率η＝×100%＝×100%＝75%。 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） （3）所用时间t===10 s， 则拉力F做功的功率P＝=＝320 W。 答：（略） 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） 【变式3】如图1-11-14甲所示，工人用沿斜面向上、大小为500 N的推力F，将质量为80 kg的货物从A点匀速推至B点，再用100 N的水平推力F1使其沿水平台面匀速运动到C点。图1-11-14乙为物体从A点经B点到达C点的s-t图像。求：（g取10 N/kg） （1）水平推力做功的功率。 （2）斜面的机械效率。 （3）货物在斜面上所受的摩擦力大小。 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） 解：（1）由图乙可知，货物在水平台面上运 动的时间t＝16 s-6 s＝10 s， 运动的路程s＝4.5 m-3 m＝1.5 m， 水平推力做的功W=F1s=100 N×1.5 m=150 J， 水平推力做功的功率P＝=＝15 W。 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） （2）由图乙可知，斜面长sAB＝3 m， 故h＝sAB＝×3 m＝1.5 m， 在斜面上推力做的功W总＝FsAB＝500 N×3 m＝1 500 J， 推力做的有用功W有用＝Gh＝mgh＝80 kg×10 N/kg×1.5 m＝1 200 J， 斜面的机械效率η＝×100%＝×100%＝80%。 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） （3）克服斜面对物体摩擦力所做的功W额外＝W总-W有用 ＝1 500 J-1 200 J＝300 J， 则货物在斜面上所受的摩擦力f＝＝＝100 N。 答：（略） 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） 实验 探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关(10年1考：2013年) 重点实验 实验名称 探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关 实验器材 铁架台、滑轮、钩码、细绳、刻度尺、弹簧测力计 实验原理 η＝×100% 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） 实验过程 (1)操作：要沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计，边拉边读数，不能静止读数 (2)实验表格：要记录的实验数据是钩码的总重G/N、物体被提升的高度h/m、拉力F/N、绳子自由端移动的距离s/m、有用功W有用/J、总功W总/J、机械效率η (3)数据处理：W有用=Gh，W总=Fs,η= 返回目录 实验结论 （1）用同一滑轮组提升重物，被提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高 （2）被提升的物体的重力一定时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低 （3）滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关 （若忽略摩擦，绳的绕法不同，对同一滑轮组的机械效率没有影响） 返回目录 【例】【科学探究】小明、小平做“探究影响滑轮组的机械效率的因素”的实验。 【实验装置】 （1）如图1-11-15所示，若小明、小平两人用相同的定滑轮和动滑轮提升同一物体，但绕线方法不同，且小平的更省力，请帮助他们绕好线。 如答图1-11-1所示 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） 【分析论证】 （2）他们的实验数据记录如下： 实验次序 钩码重G/N 钩码上升的距离h/m 有用功W有用/J 弹簧测力计的读数F/N 弹簧测力计移动的距离s/m 总功W总/J 机械效率η 1 2 0.1 0.2 1.2 0.3 0.36 56% 2 2 0.2 0.4 1.2 0.6 0.72 56% 3 4 0.1 0.4 1.6 0.3 0.48 4 2 0.2 0.4 1.8 0.4 0.72 56% 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） ①从表中数据可知，第1、2、3次实验数据是采用__________（填“小明”或“小平”）的装置进行实验后得到的，第4次数据是采用__________（填“小明”或“小平”）的装置进行实验后得到的。 ②实验时，应沿__________方向__________缓慢拉动弹簧测力计。若在实验时加速拉动弹簧测力计，则所测得的滑轮组机械效率与正确操作时相比将__________（填“偏大”“不变”或“偏小”）。 小平 小明 竖直 匀速 偏小 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） ③若忽略绳重和所有摩擦，从1、2次实验数据可知实验所用滑轮组的动滑轮重为_________N。 ④根据表中的数据计算第3次实验的机械效率为__________。（结果精确到1%） 【实验结论】 （3）比较第1、3次实验数据分析得出：使用同一滑轮组，_______________________________可以提高滑轮组的机械效率。 1.6 83% 增加被提升物体的重力 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） （4）比较第__________、__________次实验数据分析得出：使用同一滑轮组，__________________________对机械效率无影响。所以，即使不使用__________（填测量工具），也能完成该实验。 （5）比较第_________、_________次实验数据分析得出：相同的滑轮，被提升的物体重相同，绕线方法不同，滑轮组的机械效率__________（填“相同”或“不同”）。 1 2 物体上升的高度 刻度尺 2 4 相同 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） 【实验拓展】 （6）小平提出：因为物体静止时不用克服摩擦力做功，所以__________（填“能”或“不能”)在滑轮静止时读数，否则将导致所测的机械效率偏__________（填“大”或“小”)。 （7）小明、小平发现无论怎样改进装置，机械效率都小于1，原因是__________________________________________________。（写出一条即可） 不能 大 提升物体时也对动滑轮做了额外功 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） 考点1 有用功、额外功和总功［10年3考：2016年(填空)、2020年(填空)、2021年(填空)考查］ 1. 【传统文化】古人用桔槔（杠杆）从水井 中提水（如图1-11-16），古人在利用杠杆从 井中提起8 kg水的过程中，用50 N的力把绳 拉下5 m，使水桶上升1 m，此人做的有用功 是__________J，总功是__________J。（g取10 N/kg） 考点精练 80 250 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） 2. 如图1-11-17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;②绳子自由端 移动的距离为______m;③绳子自由端移动的速度为 _______m/s;④绳子自由端的拉力F为__________N; ⑤克服物体A重力做的有用功为__________J; ⑥克服动滑轮重力做的额外功为__________J; ⑦拉力F做的总功为__________J。 0.2 6 0.6 160 800 160 960 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） 考点2 机械效率的概念及其计算［10年2考：2016年(填空)、2018年(计算)考查］ 3. 甲、乙两机械，甲的机械效率是70%，乙的机械效率是50%，下列说法正确的是（ ） A. 使用甲机械做功不省力 B. 甲机械做功快 C. 相同时间内，甲机械完成的功多 D. 乙机械的额外功在总功中占的比例大 D 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） 4. （2013广东）如图1-11-18所示，用滑轮组将物块从位置A匀速拉到位置B。物块移动的距离为__________cm,若此时绳子自由端所用拉力为10 N，物块受到的摩擦力为18 N，滑轮组的机械效率为__________。 3.10 60% 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） 5. 【科学思维】如图1-11-19所示，工人用一根均匀杠杆将重为1 000 N的货物匀速提高1 m，工人作用在杠杆末端竖直向上的力为600 N，杠杆末端被提高2 m。则在此过程中有用功为__________J，杠杆的机械效率为__________（结果精确到0.1%）。 1 000 83.3% 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） 6. (2020广东改编)如图1-11-20所示，人向下拉绳提升重物，将重物匀速提升0.5 m，已知物体重400 N，此过程中滑轮组的机械效率为80%，不计绳重及摩擦，则人的 拉力做的功为__________J，所用的拉力大小 为__________N，动滑轮重为__________N。 250 250 100 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） 考点3 综合真题 17. (2021广东)用图1-11-21甲中的滑轮组提升重200 N的物体，已知拉力F为80 N，不计绳重和摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图1-11-21乙所示，反映绳子 自由端运动的图线是__________（填 “A”或“B”），动滑轮重为_______N， 3 s内拉力对物体做的有用功为__________J。 A 40 300 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） 8. （2018广东）图1-11-22是建筑工地上的起重机示意图，起重机的电动机功率为3×103 W，当它把质量为1 t的重物匀速提起24 m时，用时100 s。问：（g取10 N/kg） （1）在这段时间内起重机提起重物对重物做功的功率是多少？机械效率是多少？ （2）若起重机AB长为20 m，吊起重物时 B端的配重质量为4 t，为使起重机不翻倒， 则OB长为多少？（不计摩擦和起重机自重） 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） 解：（1）起重机对重物的拉力F=G=mg=1×103 kg×10 N/kg=1×104 N， 对重物做的功W机械=Fs=1×104 N×24 m=2.4×105 J， 对重物做功的功率P===2.4×103 W， 起重机的电动机做的功W电=P电t=3×103 W×100 s=3×105 J， 起重机的机械效率η=×100%=×100%=80%。 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） （2）物体的质量m物=1 t=103 kg，配重的质量 m配重= 4 t=4×103 kg， 由杠杆的平衡条件可得m物g×（lAB－lOB) =m配重g×lOB， 将数据代入可得103 kg×10 N/kg×(20 m－lOB）= 4×103 kg×10 N/kg×lOB，解得lOB=4 m。 答：（略） 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） 谢 谢 ! 返回目录 教与学 中考必备 物理 配粤教沪科版 （内文） $$