2026年中考物理一轮复习课件:滑轮组和斜面的机械效率

2025-12-11
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摘要:

该初中物理中考复习课件系统覆盖“滑轮组和斜面的机械效率”核心考点,严格对接中考说明中机械效率计算、机械应用、实验测量三大考查要求,通过知识网络梳理明确考点权重,如机械效率计算占比约40%,并归纳出计算题、实验题、选择题等常考题型。 课件亮点在于“真题精讲+易错突破+素养提升”模式,如结合2025年乐山斜面机械效率真题,示范“有用功=Gh、总功=Fs”的科学思维推导,针对功率与效率混淆等易错点设计对比分析。通过实验测量中“匀速拉动测力计”的科学探究要点,帮助学生掌握答题技巧,教师可依此制定精准复习计划,助力学生中考高效冲刺。

内容正文:

 滑轮组和斜面的机械效率 斜 面 F= 省力 螺丝钉  小于 机械自重 摩擦 物重   典例1 (2025·乐山改编)如图所示,在斜面上将一个重10 N的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的拉力F= 6 N,斜面长s=0.6 m、高h=0.3 m,则此过程中斜面的机械效率为    (结果保留一位小数);把重物直接提升h所做的功作为有用功,忽略弹簧测力计的重力和空气阻力,则斜面对物体的摩擦力为    N。  83.3%  1 [解析]拉力所做的功W总=Fs=6 N×0.6 m=3.6 J,重物被提升过程中所做的有用功W有用=Gh=10 N×0.3 m=3 J,斜面的机械效率η=×100%=×100%≈83.3%;额外功W额=W总-W有用=3.6 J-3 J=0.6 J,斜面对物体的摩擦力f==1 N。   典例2    (2025·德阳)塔吊是工程建设中常用的装置,其起吊部分的结构可简化为如图所示的滑轮组。用200 N的拉力F,将480 N的重物在10 s内竖直匀速提升2 m,则拉力F的功率为    W,该滑轮组的机械效率为    。  120  80% [解析]由题图可知,承担物重的绳子段数n=3。根据滑轮组的特点,绳子自由端移动的距离s与重物上升的高度h的关系为s=nh,已知重物上升的高度h=2 m,则绳子自由端移动的距离为s=nh=3×2 m=6 m,拉力F做的功W总=Fs=200 N×6 m=1 200 J,拉力F的功率P==120 W。滑轮组做的有用功W有用=Gh=480 N×2 m=960 J,该滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=80%。 典例3 (2025·新疆)如图所示,若一根重心在B点的木棒可绕O点无摩擦转动,在D点施加竖直向上的力缓慢提升重物。已知木棒的长度为1 m,将同一重物分别挂在A点、B点、C点时,重物被提升的高度分别为0.1 m、0.2 m、0.3 m,对应的机械效率分别为ηA、ηB、ηC。则(  )   A.ηA<ηB<ηC B.ηA>ηB>ηC C.ηA<ηC<ηB D.ηC<ηA<ηB A [解析]设将重物提升的高度为h,则有用功W有=Gh,由于没有摩擦,则额外功W额=G杆h杆,杠杆的机械效率η=。无论重物挂在何处,G和G杆是一定的。当重物挂在A点时,重物上升的高度小于杆的重心上升的高度,即>1;当重物挂在B点,即挂在杆的重心处时,=1;当重物挂在C点时,重物上升的高度大于杆重心上升的高度,即<1。由公式η=可知,ηA<ηB<ηC。 易错点1 功率和机械效率概念混淆 ①功率看“快慢”,用单位时间做功多少衡量,它的单位为W。 ②效率看“有效程度”,用有用功占比衡量,无单位。 1.理解物理概念是学好物理的关键,关于功、功率和机械效率,下列说法正确的是( ) A.功率越大,做功就越快,机械效率也越大 B.机械效率越高的机械,表明它做的有用功越多 C.物体受力且运动一段距离时,力就对物体做了功 D.两个机械工作时做的额外功相同,有用功也相同,机械效率也一定相同 D 易错点2 利用滑轮组水平匀速拉动物体,不     清楚克服摩擦力做功才是有用功 区分“有用功”的力:水平方向拉动物体时,有用功是克服摩擦力做功,而非克服物体重力做功(重力与移动方向垂直,不做功),这是与竖直滑轮组的核心区别。 相关计算公式:①克服物体与地面间的摩擦力所做的功W有=fs物;②克服机械之间的摩擦力所做的功W额=W总-W有;③绳端拉力所做的功W总=Fs绳;④机械效率η=。(s绳为绳子自由端移动的距离,s物为物体运动的距离,n为承担物体所受摩擦力的绳子的段数) 2.如图所示,工人用100 N的拉力F搬运重为1 200 N的物体A,物体A沿水平方向匀速移动3 m,移动过程中受到的摩擦力为总重的0.2倍,不计滑轮重,该滑轮组的机械效率为 。  80% 易错点3 在解题时容易忽略机械效率的变化 对于同一机械,机械效率并不是固定不变的,它反映的是机械在某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,提起的物重不同,机械效率往往不同。在做题时,容易忽略这一点,造成错解。我们在解题时要注意下一问和上一问之间提升的物重是否发生变化,若提升的物重发生变化,则机械效率就要发生变化。这样,就要重新考虑问题的求解方法,计算时就不能再用原来的机械效率了。 3.一个工人用如图所示的滑轮组提升2 000 N的货物,所用拉力为600 N,绳子自由端4 s内拉下4 m,不考虑绳重和摩擦,求: (1)此时该滑轮组的机械效率。 解:由题图可知,n=4,h==1 m,提升2 000 N货物时做的有用功W有=Gh=2 000 N×1 m=2 000 J,总功W总=Fs=600 N×4 m=2 400 J,机械效率η=×100%=×100%≈83.3%。 (2)若用此滑轮组提升3 200 N的货物,所需的拉力为多少?这时的 机械效率是多少?  解:动滑轮的重力G动=nF-G=4×600 N-2 000 N=400 N,由于使用同一滑轮组,动滑轮重力不变,则提升3 200 N的货物时,所需拉力F'==900 N,此时机械效率η'=×100%=×100%=×100%=×100%≈88.9%。 实验 测量滑轮组的机械效率 [实验装置] [实验原理] η=×100% [实验结论] 同一滑轮组,提升物体重力越大,机械效率越高 不同的滑轮组,提升相同的重物时,动滑轮重力越大,机械效率越低 [交流与反思] 1.不能在弹簧测力计静止时读数,要在弹簧测力计匀速竖直上升时读数 2.影响滑轮组机械效率高低的因素:物体重力、动滑轮重力和摩擦 [主要实验器材及作用] 1.弹簧测力计:测量钩码所受的重力和绳端所受的拉力 2.刻度尺:测量钩码上升的高度和绳端移动的距离 在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,小明利用如图所示的甲、乙两组滑轮组进行了4次测量,并将数据记录在表格中。 次数 钩码重G/N 钩码上升距离h/m 弹簧测力计示数F/N 弹簧测力计上升距离s/m 机械效率η 1 2 0.1 1.4 0.3 47.6% 2 2 0.2 1.4 0.6 47.6% 3 4 0.1 3.1 0.2 64.5% 4 4 0.2 3.1 0.4 64.5% 5 6 0.1 4.0 0.2   甲    乙 基础考法 (1)在实验中,弹簧测力计应 拉动。  (2)第5次实验中,动滑轮的机械效率为 。  (3)分析比较 两次实验数据,可以得出:同一滑轮组提升的物重越大,机械效率越高。  3、5 75% 匀速缓慢 能力提升 (4)分析1、2两次实验数据,可知小明是利用滑轮组 完成的,对比实验数据可以得出:滑轮组的机械效率与 无关。  (5)小明发现一边拉动弹簧测力计一边读数很不方便,于是他想让弹簧测力计静止读数,他的这种想法显然是错误的,因为他没有考虑到 _ 对滑轮组机械效率的影响,若让弹簧测力计保持静止时读数,则测得的机械效率比实际值要 (选填“偏大”“不变”或“偏小”)。  偏大 与滑轮之间的摩擦 绳子 提升物体的高度 甲 A       B C D 核心素养 (6)[新考法]若动滑轮的重力不可忽略。现改变物体的重力G,则动滑轮的机械效率η与物体重力G的关系可能符合图中的( ) B 考点1 滑轮组机械效率的相关计算 1.(2025·安徽)图示为某工人利用一滑轮提升物体的示意图。若该工人将质量为40 kg的物体沿竖直方向匀速提升3 m,此过程中滑轮的机械效率为80%,g取10 N/kg。求: (1)物体受到的重力大小。 (2)工人所做的有用功。 (3)工人所做的总功。 解:(1)物体受到的重力大小G=mg=40 kg×10 N/kg=400 N。 (2)工人所做的有用功W有=Gh=400 N×3 m=1 200 J。 (3)根据机械效率η=×100%,可得工人所做的总功W总==1 500 J。 2.(2023·安徽节选)如图,一固定斜面顶端装有定滑轮,为测量该装置提升物体时的机械效率,用弹簧测力计连接细绳,跨过定滑轮将重为6 N的物体沿斜面向上匀速拉动0.6 m,物体上升的高度为0.3 m,弹簧测力计的示数为4 N。求此过程中该装置的机械效率。 解:克服物体重力做的有用功W有=Gh=6 N×0.3 m=1.8 J,弹簧测力计的示数大小即为拉力大小,故拉力做的总功W总=Fs=4 N×0.6 m=2.4 J,该装置的机械效率η=×100%=×100%=75%。 3.(2022·安徽)用图示的滑轮组将重为3.6 N的物体竖直向上匀速提升0.5 m,拉力F的大小为1.5 N,则该滑轮组的机械效率为 80% 。  4.(2021·安徽)如图,用滑轮组将一重物竖直向上匀速提升2 m,所用拉力F=100 N,若该过程中滑轮组的机械效率为80%,则滑轮组对重物做的有用功为 320 J。  5.(2020·安徽)如图所示,工人沿斜面用一定大小的力F把一重为600 N的物体从斜面底部匀速推到顶端(不考虑物体的大小)。已知斜面长L=3 m,高h=1.5 m。若该过程中斜面的效率为60%,则力F所做的功为 J。  1 500 6.(2019·安徽)用沿斜面向上大小为3.5 N的力将一个重为4.9 N的物体从斜面底端匀速拉到顶端,已知斜面长为2 m,高为1 m,则该过程中斜面的机械效率为 。  70% 考点2 测量滑轮组的机械效率 7.(2013·安徽)某实验小组进行测量滑轮组机械效率的实验,先用弹簧测力计测量钩码所受的重力G(如图甲),再按图乙所示的连接方式组装好滑轮组,并分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置。  (1)图甲中弹簧测力计的示数为 N。  (2)图乙中,为了测量绳子自由端的拉力F,A同学认为应该在弹簧测力计静止时读数,B同学认为应该在缓慢匀速提升时读数,正确的是 (选填“A”或“B”)同学的方法。  B 2.0 (3)按照正确的测量方法,测出的拉力F与钩码所受重力G的大小关系为F (选填“>”“<”或“=”)G。  (4)实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置,是为了 _ _ 。 机械效率 和弹簧测力计移动的距离,从而计算有用功和总功,计算出滑轮组的 测量钩码 > $

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