板块二 第十章 微专题五 机械效率与功率的综合计算-（精讲册）【考出好成绩】2026年河北新中考物理单元分层练习课件PPT

该初中物理中考复习课件聚焦“机械效率与功率综合计算”核心考点，对接河北中考说明，明确其作为力学压轴题占4-6分，重点覆盖滑轮组提升物体和交通工具牵引两大场景（占该考点90%以上），并归纳不计摩擦、考虑摩擦等典型题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“核心公式联动+真题案例+步骤模板”模式，以科学思维中的模型建构和科学推理为指导，如例1塔吊滑轮组通过判n、算总功和功率示范解题，步骤模板规范“判n-算功-效率-功率”流程，帮助学生掌握得分关键，教师可依此系统复习，提升中考冲刺效果。

物 理 物 理 研究山东新考情 更懂中考新方向 山东新中考 物理 精讲册 研究河北新考情 更懂中考新方向 河北新中考 物理 精讲册 1 2 微专题五 机械效率与功率的综合计算 第一部分 系统复习 成绩基石 板块二 力学与机械 3 1. 机械效率与功率的综合计算是河北中考力学的压轴考点，常以“滑轮组、斜面、 交通工具牵引”为 载体，以计算题形式出现(占4～6分)。 新课标要求通过“受力分析 → 功的分类计算 → 效率与功率联动”,综合应用机械效 率公式η=、功率公式P=Fv 及机械功公式 W=Fs 、W=Gh, 解决“有用功、总功、 额外功计算、功率计算、效率提升措施”等问题，体现“从工程实践到物理计算”的 思维能力。本专题聚焦“滑轮组提升物体”和 “交通工具牵引力做功”两大核心场景 (占河北中考该考点的90%以上）。 4 机械效率与功率的综合核心是总功(W 总)——总功是连接两者的桥梁：功率反映“总 功的做功快慢（P=），机械效率反映“总功的有效利用程度 ”（η=）,三者通 过以下公式联动(河 北中考重点考查匀速运动场景，受力平衡): 物理量 核心公式 适用条件         功 ①有用功W有用： ·提升物体：W有用=Gh(G为物重， h为提升高度) ·水平牵引：W有用=fs物(f为阻力， s物为物体移动距离) ②总功W总：W总=Fs(F为动力，s为动力移动距离) ③额外功W额外：W额外=W总-W 有用，W额外=G动h,不计绳重和 摩擦     提升场景(滑轮组)用W有用= Gh;水平场景(卡车、叉车)用 W有用=fs物；滑轮组s=nh(n为 绳段数) 5 物理量 核心公式 适用条件     机械 效率   ①定义式：η=×100% ②推导式： · 滑轮组 ：η=×100% (不计绳重和摩擦) · 水平牵 引：η=×100% = ×100% (s相同，可约去)  定义式普遍适用；推导式仅适用于“额外功仅来自动滑轮或牵引摩擦”的场景，实际需要用定义式     功率   ①定义式：P= ②推导式：P=Fv(v为动力移动速度，匀速运动适用) 已知“总功和时间”用定义式；已知“动力和速度”用推导式(河北中考常结合“速度计算”考查);滑轮组V绳=n物 6 类型1 滑轮组(提升物体，河北中考第1类高频) 特点：考查“n 的判断 →W 有用或 W 总计算→ η计算→P 计算”,常涉及“不计绳重 和摩擦”或“考虑摩擦” 场景，需要区分额外功来源(动滑轮重力或摩擦)。 7 例1 .如图所示是塔吊吊起重物的情景，在拉力F 的作用下，重为1×10³N 的重物被 竖直向上匀速吊起， 已知动滑轮重200 N, 重 物 在 8 s 内 上升了10 m, 不计绳重与摩擦。求： (1)拉力F 的大小；(2)拉力F 的功率； 解：(1)由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=3, 不计绳重与摩擦，则拉 力F= (2)绳子自由端移动的距离s=nh=3×10m= 30m 拉力F 做的功W 总=Fs=400N×30m=1.2×10⁴J 拉力F 的功率数P = =1500W 8 （3）滑轮组的机械效率。(解答时，要求有 必要的文字说明、公式和计算步骤等， 只写最 后结果不得分) 解：有用功W有用=Gh=1×10³N×10m=1×10⁴J 滑轮组的机械效率η=≈83.3% 9 类型2 滑轮组(考虑摩擦，河北中考第2类高频) 特点：题目给出“拉力(F)”, 需通过“总功-有 用功”计算额外功，再分离“克服动 滑轮重力的 额外功”和“克服摩擦的额外功”,体现河北中考 对“额外功细分”的考查 要求。 10 例2.( 2025石家庄二模)如图所示，质量为70 kg 的工人师傅用滑轮组把重为1200 N 的 物体匀 速拉到10 m 高的楼房顶部，在拉动过程中绳端所加的拉力为600 N, 已知动 滑轮重300 N,不计绳重(g 取10N/kg)。求 ： (1)滑轮组的机械效率； 解：由题意知，所做的有用功 W有用=Gh=1200N×10m=1.2×10⁴J 由图可知，动滑轮上绳子的股数n=3, 所做的总功 W 总 = Fs =Fnh=600N×3×10m=1.8×10⁴J 则滑轮组的机械效率η=≈66.7% 11 (2)克服摩擦所做的功； 解：滑轮组所做的额外功 W 额外=W 总-W 有用=1.8×10⁴ J-1.2×10⁴J=6×10³J 克服动滑轮重所做的额外功W动=G 动h=300N×10m=3×10³J 则克服摩擦所做的功 Wf=W 额外-W 动=6×10³J-3×10³J=3×10³J 12 (3)若工人师傅的两只鞋底的面积为500 cm², 工人师傅对楼顶地面的压强。 解：人的重力G人=mg=70kg×10N/kg=700N 人对楼顶地面的压力F 压=G 人+F=700N+600N=1300 N 工人师傅对楼顶地面的压强p==2.6×104Pa 13 类型3 交通工具牵引(水平方向，河北中考第3类高频) 特 点：以“卡车、叉车、无人机”为载体，考查“水 平方向牵引力做功”,有用功 为“克服阻力的功” (W 有用=fs), 总功为“牵引力的功”(W 总=Fs), 匀 速时 F=f, 常结合“压强计算”“电能与热值换 算”综合考查。 14 例3.如图是某矿山使用的纯电动无人驾驶卡车，该车整备(空载)质量为25 t,载重 75t, 轮胎与地面的总接触面积为2.5 m², 此电动卡车从装料地行驶到卸料地 用时18 min, 行驶的平均速度为46 km/h, 此电动卡车满载时所受的水平阻力 为6×10⁴ N,g 取10 N/kg。 （1）求此电动卡车满载时对地面的压强； 解：电动卡车满载时的总质量 m 总=m 车+m 货物 =25 t+75t=100t=1×10⁵kg 电动卡车满载时受到的重力G=m 总g=1×10⁵kg×10 N/kg=1×10⁶N 电动卡车满载时对地面的压力F=G=1×10⁶N 电动卡车满载时对地面的压强p==4×105Pa 15 （2）求此电动卡车满载时从装料地行驶到卸料地，牵引力做的功； 解：电动卡车从装料地行驶到卸料地行驶的时间t=18 min=0.3 h 电动卡车从装料地行驶到卸料地行驶的距离s=vt=46 km/h×0.3h=13.8km=1.38×10⁴m 电动卡车在行驶的过程中牵引力做的功用来克服它的阻力做功，则 牵引力做的功 W=F 牵 s=fs=6×10⁴N×1.38×10⁴m=8.28×10⁸J 16 （3）若此电动卡车电机的效率为90%,则满载时消耗的电能相当于完全燃烧多少 千克汽油所释放的能 量?(已知汽油的热值为4.6×10⁷ J/kg) 解：此过程中，电动卡车消耗的电能W电= =9.2×108J 消耗的电能相当于完全燃烧汽油的质量 m= =20kg 17 模板1:滑轮组计算 1. 判 n:从定、动滑轮缝隙数绳段数(最后 一 段动 滑轮引出算1段，定滑轮不算); 2. 算有用功 W 有用：W 有用 = Gh(h 已知或用 h=vt 计算); 3.算总功 W总： · 已知 F 和 n:W 总= Fs=F×nh; · 已知P 和 t:W 总=Pt; 4. 算机械效率 η= ( 保 留 1 位 小 数，河北中考评分标准要求); 5.算功率P= 或 P=Fv绳(V绳=nv物); 6. 额外功细分(若题目要求):W 额摩 = W总- W 有用-W 额动(W 额动=G动h)。 18 模板2:交通工具牵引计算(水平方向) 1. 受力分析：匀速行驶时F 牵=f( 题目直接给出f 或用f=kG总计算); 2.算行驶距离s:s=vt(注意单位换算：km/h→m/s); 3.算有用功 W 有用：W 有用 = fs(克服阻力所做的功 为有用功); 4.算总功 W 总：W 总=F 牵 s(匀速时 W 总=W 有用，电 机驱动时 W总=W电); 5.算功率P：P=或 P=F牵v; 6. 能量换算(若涉及):W电=，m燃料=。 19 20 $