2024海南中考物理二轮重点专题研究 第八讲 第三节 机械效率（课件）

这是一份2024海南中考物理二轮重点专题研究 第八讲 第三节 机械效率（课件），共28页。PPT课件主要包含了考点清单，重难点突破，匀速直线，沿斜面拉力，斜面的倾斜程度，简单机械，W有＋W额，有用功，刻度尺，不正确等内容，欢迎下载使用。
实验1 测量滑轮组的机械效率
实验2 测量斜面的机械效率
机械效率的理解及相关计算(10年6考)
1. (2021年15题4分)如图所示，利用滑轮组把物体匀速提升一定高度，该滑轮组有______段绳子承担物重，在绳子承受范围内，不计绳重和摩擦，若增加所提升的物重，则滑轮组的机械效率将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)．
2. (2022年15题4分)如图所示，提沙子时，用质量较小的塑料桶代替铁桶后(其他条件不变)做的额外功_______，机械效率比用铁桶时_______.(均选填“增大”或“减小”)
3. (2022年17题4分)如图所示，用动滑轮把重为40 N的物体A以0.5 m/s的速度匀速提升，用时4 s，拉力F的大小是25 N，则拉力F的功率是______W，动滑轮的机械效率是________．
4. (2023年21题10分)有一台电动起重机，电动机的电功率是2.5×103 W，它在30 s内将质量为1.5 t的大石头，沿竖直方向匀速提升2 m.(1)大石头的重力是多少？(g取10 N/kg)(2)起重机提升大石头消耗的电能是多少？(3)起重机提升大石头的效率是多少？(4)写出一条提高起重机效率的合理建议：________________________________________．
解：(1)大石头的重力为G＝mg＝1.5×103 kg×10 N/kg＝1.5×104 N(2)起重机消耗的电能为W＝Pt＝2.5×103 W×30 s＝7.5×104 J(3)提升大石头做的有用功为W有用＝Gh＝1.5×104 N×2 m＝3×104 J机械效率为η＝ ×100%＝ ×100%＝40%(4)①改进起重机结构，减小动滑轮重力；②经常保养，加润滑油，减小摩擦；③减小电动机内部导线电阻．(合理即可给分)
5. (2020年21题12分)如图甲所示，用电动机和滑轮组把密度为3×103 kg/m3，体积为1 m3的矿石，从水底匀速竖直打捞起来，g取10 N/kg，水的密度为1×103 kg/m3.求：(1)矿石的重力；(2)矿石浸没在水中受到的浮力；(3)矿石露出水面前，电动机对绳子拉力的功率为2.5 kW，矿石上升过程中的s－t图像如图乙所示，求滑轮组的机械效率；(4)如果不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦，矿石露出水面后与露出水面前相比，滑轮组机械效率会如何改变？为什么？
解：(1)矿石的重力G＝mg＝ρV石g＝3×103 kg/m3×1 m3×10 N/kg＝3×104 N(2)由于矿石全部浸没在水中，V排＝V石矿石浸没在水中受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV石＝1×103 kg/m3×10 N/kg×1 m3＝1×104 N
(3)矿石露出水面前，绳子对矿石的拉力F′＝G－F浮＝3×104 N－1×104 N＝2×104 N上升时间为20 s时，有用功W有用＝F′h＝2×104 N×2 m＝4×104 J电动机做的总功W总＝Pt＝2.5×103 W×20 s＝5×104 J滑轮组的机械效率η＝ ×100%＝ ×100%＝80%(4)增大；矿石露出水面之后和露出水面之前相比，在提升相同高度的情况下，有用功增大，额外功不变，有用功占总功的比例增大，所以滑轮组的机械效率增大(合理即可)．
测量斜面的机械效率(2023.19)
6. (2023年19题7分)如图所示是某一学习小组探究“斜面的机械效率”实验装置及实验数据记录表：(1)沿斜面拉动物块时，为使测力计的示数稳定，应尽量使物块做___________运动．
(2)比较表中“物块重”和“_____________”两栏对应的数据，可知斜面是一种________(选填“省力”或“费力”)的简单机械．(3)本实验研究了________________对斜面机械效率的影响，其影响规律是_______________________________________________________.
斜面长度不变时，斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越大
【版本导航】沪科：八年级第十章P202～P205；北师大：八下第九章P111～P119
1、有用功：无论是否使用简单机械，必须要做的功，用W有表示．2、额外功：使用简单机械时，对我们是无用的，但又不得不做的功，用W额 表示．3、总功：拉力(或动力)所做的功，用W总表示，W总＝__________.4、定义：把________和________的比值叫做机械效率，用符号________表示.
5、公式：η＝________________．6、提高滑轮组机械效率的方法：________物重；________动滑轮重；减小机械摩擦．7、提高斜面机械效率的方法：增大斜面倾斜程度；减小斜面粗糙程度．注：使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总是________总功，所以机械效率总是小于100%.
判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”.(1)机械效率越高的机械，做功就越多(　　)(2)越省力的机械，其机械效率越高(　　)(3)功率大的机械做功一定快(　　)(4)通过改进机械的性能可以使机械效率达到100%(　　)
机械效率的相关计算例1　 如图所示，水平地面上的建筑工人利用滑轮组将重为900 N的物体在10 s内匀速提升2 m，工人对绳子末端的拉力F的大小为500 N，该工人自身重力为700 N，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦．求：(1)重物上升的速度为________m/s，绳子自由端移动的距离是________m；(2)动滑轮的重力为________N；(3)有用功为________J，总功为_______J，该滑轮组的机械效率为________；
(4)拉力F做功的功率为________W; (5)工人对地面的压力为________N，此滑轮组能提升的最大物重为________N；(6)增加物重，滑轮组的机械效率将________(选填“增大”、“减小”或“不变”).
例2　(2021营口)如图所示，物体A重150 N，物体B重15 N，此时物体A沿着水平桌面以0.2 m/s的速度向右做匀速直线运动(不计绳重、滑轮重、绳轮及轮轴间的摩擦)，物体B匀速下降的速度是________m/s，物体A与水平桌面间的摩擦力是________N，10 s内物体A克服摩擦力做功________J.
例3　(2021陕西)如图所示，工人师傅用沿斜面向上1 000 N的推力，将重为2 000 N的物体从斜面底端匀速推至斜面顶端.已知斜面长4 m、高1.5 m，则此过程中的有用功为_______J，斜面的机械效率为_______，使用斜面可以________(选填“省力”或“省功”)．
测量滑轮组的机械效率(近10年未考)
例1　某小组用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率．(1)除了图示器材和弹簧测力计外，还需要的器材是________．(2)实验中应沿竖直方向________缓慢拉动弹簧测力计．
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(3)小华在实验过程中发现边拉动弹簧测力计边读数，弹簧测力计示数不稳定，同组的小明同学认为应该静止读数．你认为小明的想法________(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.(4)小华将所测得的3组数据记录在下表中，请将表格空白处补充完整.
(5)通过比较1、2两次实验数据可得出：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升高度________(选填“有关”或“无关”). (6)通过比较________两次实验数据可得出：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高．
(7)(2023黄石)小华进一步研究，测出动滑轮的质量，根据表格中的数据得出：总功总是大于有用功与克服动滑轮重力所做功之和，即W总＞W有＋W轮，他猜测还有________________因素影响机械效率. (8)(2021遂宁)为提高滑轮组机械效率节约电能，根据以上结论和生活经验，你建议可采取的措施有______(多选，填序号)．A. 减轻动滑轮重　　　　B. 增加所提物体重C. 机械加润滑油　　　　D. 增加重物上升高度
例2　小明同学用如图所示的装置“测量斜面的机械效率”.(1)实验时，小明用弹簧测力计拉着物体沿斜面向上做_________运动，若要使木板的倾斜角度变大，应该把木板下面的木块向______(选填“左”或“右”)移动．
(2)下表为小明在实验中记录的部分实验数据，在第2次实验中，拉力做的总功是________J，斜面的机械效率是________%.(3)通过比较________两次实验数据，得出的结论是：对于同一斜面，其机械效率与所拉物体的重力______(选填“有关”或“无关”)．
(4)通过比较1、2两次实验数据，得出的结论是：_______________________________________．(5)通过实验还发现，斜面材料相同时，斜面的倾斜程度越小，越______(选填“省力”或“费力”)．
同一斜面，倾斜程度越大，机械效率越大