人教版中考物理复习第十二章简单机械第二课时机械效率(杠杆、滑轮组、斜面)教学课件

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1.知道机械效率。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。
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：无论是否使用机械，把对人们有需要的、有价值的功叫做有用功，用符号________表示。
（2）额外功：使用机械时，把对人们既无利用价值又不得不做的功叫做额外功，用符号________表示。（3）总功：有用功和额外功之和叫做总功，用符号________表示。W总=____________。
1.(八下P85改编)李玲同学值日时用水桶把水从一楼提到三楼，她做的有用功是（ ） A.对桶所做的功B.对水所做的功C.对水和桶所做的功D.对水、桶和人所做的功
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。
4.竖直放置的滑轮组的机械效率：（1）有用功：克服重物的重力所做的功是有用功，用W有用=________进行计算。（2）总功：绳子的拉力所做的功是总功，用W总=________进行计算。
2.(八下P88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
3.(八下P88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 JB.800 JC.400 JD.200 J
1.实验原理是_________________。2.待测量：___________、__________________、_________________、____________________________。3.实验器材：铁架台、滑轮、钩码、细绳、_________________和___________。
4.测拉力时，应沿竖直方向___________拉动弹簧测力计。5.实验结论：（1）用同一个滑轮组提升不等重的物体，物体的重力越大时，机械效率________。（2）用不同的滑轮组提升等重的物体，动滑轮越重的滑轮组，机械效率________。
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]
【例1】分析下列情况所做的功，在横线上填“有用功”“额外功”或“总功”。（1）用水桶从井中提水的时候，对桶做的功是________，对水做的功是________，手拉打捞绳所做的功是________。
（2）一只水桶掉在了井里，在打捞水桶时里面带了些水，则把桶中的水提高做的功是________，把桶提高做的功是________，手拉打捞绳所做的功是________。
思路点拨：做功具有目的性，依据人的目的来分析做功：对人有价值的功是有用功，对人没有价值的功是额外功。
1.用图１-12-32中的滑轮组把货物拉上货仓，货物重为G，用力F拉绳端使货物匀速上升，此过程中拉力F做的功是________，克服货物重力做的功是________，克服动滑轮重力和摩擦所做的功是________。 （均填“有用功”“额外功”或“总功”）
2.小明用重5 N的桶从3 m深的井中提起50 N的水，在这过程中，小明做的有用功是________J，做的额外功是________J，做的总功是________J。
考点2 机械效率的概念及其计算
[10年3考：2013年(实验)、2016年(填空)、2018年(计算)考查]
【例2】甲、乙两个机械，甲机械的效率是70%，乙机械的效率是50%，则（ ）A.使用甲机械做功省力B.使用乙机械做功多C.使用甲机械做的有用功占总功的比例大D.以上说法都不对
思路点拨：（1）机械效率是有用功和总功的比值，比较两个机械效率时，只需要比较比值的大小。（2）机械效率与做功多少、做功快慢、省力与否无关。
3.（2022荔湾）甲、乙两机械，甲的机械效率是70%，乙的机械效率是50%，下列说法中正确的是（ ）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
4.（2022曹县一模）如图１－12-33所示，用滑轮组提升重物时，将重500 N的物体在10 s内匀速提升2 m,已知动滑轮重为100 N（不计绳重和摩擦），则提升重物的过程中（ ）A.滑轮组对重物做的功为1 000 JB.滑轮组的机械效率为55.6%C.绳子自由端拉力F的功率为60 WD.提升的重物变为400 N时，滑轮组的机械效率将变大
5.（2022南海模拟）如图１－12-34所示，用滑轮组提升所受重力为800 N的物体A，滑轮组绳子自由端在拉力F作用下竖直匀速移动了12 m,同时物体A被竖直匀速提升了4 m,用时40 s,滑轮组的额外功是800 J。则滑轮组绳子自由端移动的速度是______m/s；拉力F的功率是________W；滑轮组的机械效率是________。
6.（创新题）（2022南京模拟）把同样重100 N的物体匀速向上提升，甲机械用时100 s使物体升高h1，乙机械用时300 s使物体升高h2，两机械做功情况的部分数据如图１-12-35所示。（1）甲的机械效率________（填“大于”“等于”或“小于”）乙的机械效率。
（2）h2=________m,乙机械做的总功W2=________J。（3）甲机械做的有用功________（填“大于”“等于”或“小于”）乙机械做的有用功。
【例3】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
思路点拨：机械功反映做功的多少；功率的大小可以衡量一台机器做功的快慢；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，机械功、功率与机械效率是三个完全不同的物理概念，它们之间没有必然的联系。
7.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
【例4】学习了简单机械知识后，小明发明了如图１-12-36所示的斜面搬运防疫物资，某次匀速拉动防疫物资，从斜面底端运到高处。根据提供的基本信息完成下列题目。
（1）此次提升货物所做的有用功为多少焦？（2）该斜面的机械效率是多少（小数点后保留一位有效数字）？（3）货物与斜面间的摩擦力为多少焦？
解：（1）在这过程中克服物体的重力做的功，即拉力做的有用功W有用＝Gh＝450 N×1.2 m＝540 J。
8.图１-12-37是一种小型千斤顶的示意图，当手往下压动摇臂时，能把重物抬高一段较小的距离，工人在10 s时间内用100 N的力竖直向下压动摇臂2 m，把1 000 N的重物匀速抬高14 cm。求：（1）工人做的功。（2）此千斤顶的机械效率。
【例】【科学探究】小明、小平做“探究影响机械效率的因素”实验。（1）若小明、小平两人用如图１-12-38所示相同的定滑轮和动滑轮，但绕线方法不同，且小平的更省力，请帮助他们绕好线。
（2）他们的实验数据记录如下：
①从表中数据可知，1、2、3次实验数据是采用________（填“小明”或“小平”）的装置实验得到的，4、5次数据是采用________（填“小明”或“小平”）的装置实验得到的。②在实验操作中应沿________方向________拉动弹簧测力计；若某同学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实验相比将________（填“偏大”“不变”或“偏小”）。
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实验数据中有一组是错误的，错误的是第________次实验数据。⑤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。
⑥比较第________次实验和第________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。
⑦滑轮组的机械效率可能还与其他因素有关，请你作出恰当的猜想：滑轮组的机械效率与____________________(写出一种影响因素即可)有关。⑧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”）。
（3）利用小明和小平的实验装置，你认为如何来探究绕线方法对机械效率的影响？_________________________________________________________________________________________________________________________________________。（4）小明、小平发现无论怎样改进装置，机械效率都低于1，原因是______________________________（写出一条即可）。
分别在小明和小平的装置上挂上相同的重物，竖直匀速拉动弹簧测力计，使重物上升相同高度，读出拉力大小，计算并比较两者的机械效率
必须克服动滑轮重力做额外功
（5）通过实验，你认为提高机械效率可以采用哪些方法？（至少写出两种）____________________________________________________________________________________________。
增加物重、减小动滑轮重和绳重
（6）除了利用滑轮组测量机械效率，也可以利用其他机械测量机械效率，如利用斜面和杠杆测量机械效率，如图１-12-39甲、乙所示。影响斜面机械效率的因素主要有__________________________________________________；影响杠杆机械效率的因素主要有____________________。
斜面的倾斜角度、斜面的粗糙程度等
1.(2021年)用图１－12-40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１－12-40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。
2.(2020年)如图１-12-41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，人需用的拉力为________N，绳子自由端移动的距离为________m，人所做的有用功为________J。
3.（2016年）质量为0.5 kg的塑料桶装满水后总质量为10 kg，小明将其从地面匀速搬到高度为1 m的桌面上，在竖直向上搬水的过程中所做的总功是________J，有用功是________J，机械效率是________。（g取10 N/kg）
4.（2013年）如图１－12-42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________。
5.（2018年）图１－12-43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）