2019中考物理专题复习-测滑轮组机械效率.docVIP

一、学习目标： 1、知道使用任何机械都不省功。 2、理解有用功、额外功和总功的概念，理解机械效率的含义。 3、会测滑轮组的机械效率，知道影响滑轮组机械效率的因素。 二、重点、难点： 重点：有用功、额外功、总功、机械效率、功的原理；如何测滑轮组的机械效率和影响滑轮组机械效率的因素。 难点：识别有用功、额外功、总功；影响滑轮组机械效率的因素。 三、考点分析： 1、测量并计算滑轮组的机械效率 2、理解有用功、额外功、总功、机械效率；知道功的原理和影响滑轮组机械效率的因素；会测滑轮组的机械效率 3、中考中常出现的题型：填空、选择、计算、实验。在中考中所占的分值约为6分，约占总分值的5%。 一、功的原理：大量实验表明：使用任何机械都不省功。 二、机械效率： 1、有用功（W有用）： （1）定义：利用机械做功时，为了达到目的必须做的、对人们有用的功。 （2）公式：W有用＝Gh（提升重物，竖放） W有用＝fs（横放） f—摩擦力，s—物体水平移动的距离 2、额外功（W额外）： （1）定义：利用机械做功时，对人们没有用，但又不得不做的功。 （2）公式：W额外＝G’h G’—机械自重 3、总功（W总）： （1）定义：有用功和额外功的和。 （2）公式：W总＝W有用＋ W额外 W总＝Fs 4、机械效率： （1）定义：有用功跟总功的比值。 （2）公式：η＝ W有用/ W总 理论：η＝1 实际：η＜1 三、测滑轮组的机械效率 1、实验原理：η＝ W有用／ W总＝Gh／Fs 2、实验中要测的物理量：物重G、物体上升的高度h 、拉力F、拉力移动的距离s 3、实验器材：弹簧测力计、米尺、细绳、铁架台、重物（钩码）、滑轮 4、结论：同一滑轮组，提升的重物越重，机械效率越高；提升相同的重物，动滑轮越轻（个数越少）机械效率越高。 5、影响滑轮组机械效率的因素：物重，动滑轮重（个数），滑轮与轴间的摩擦，绳重 知识点一：对机械效率的理解 例：关于机械效率，下列说法中正确的是 A. 做功越多机械效率越高 B. 实际生产中，使用机械比不使用机械做功的效率高 C. 使用机械做功时，如不考虑机械本身重力及所引起的摩擦，那么，机械的效率是百分之百 D. 有用功与总功的比值越大，机械效率越小。 解答过程：机械效率是有用功与总功的比值，比值越大，机械效率越高，所以Ｄ选项错； 做功多可能是做的有用功多，或额外功多，或总功多，不能确定机械效率的大小，所以Ａ选项错误；使用机械就得对机械本身做功，还有机械间的摩擦等，比不用机械做的功多，所以使用机械比不使用机械做功的效率低，Ｂ选项错；使用机械所做的额外功来自于机械本身重力及所引起的摩擦，如不考虑这些，有用功就等于总功，机械的效率就是百分之百，所以C对。 解题后的思考：机械效率的大小是由有用功和总功两个因素决定的，它只是一个比值，反映的是有用功在总功中所占的比值，与具体做功的多少无关。 知识点二：对功的原理的理解 例：小明同学用一个距离手3m高的定滑轮拉住重100N的物体，从滑轮正下方沿水平方向移动4m，如图所示。若不计绳重及摩擦，他至少做功（ ） A. 300J B. 200J C. 400J D. 500J 解题思路：小明做的功，根据功的原理即为克服物重做的功，已知G，利用勾股定理求出h，再根据W ＝Gh求出W 解答过程：因不计绳重和摩擦，据功的原理，小明使用定滑轮时所做的功等于直接将物体提升到相同高度所做的功，即Ｗ直接＝Ｗ机械，重物上升的高度可用勾股定理求，人在M处时绳长3m，当人到N处时，绳长5m，即绳拉下的长度为2m，也就是物体上升的高度为2m，则小明对绳做的功至少是克服物重所做的功，即W ＝Gh＝100N×2m＝200J，所以选B。 解题后的思考：人向右拉绳子提升物体的过程中，人的拉力方向不是水平的且在不断变化，所以不能直接用W＝Fs求解，可寻找其与其他相关物理量的等量关系，间接求解。 知识点三：如何计算机械效率 例1：如图所示，每个滑轮重225N，重物G的重力为1275N，绳子重及摩擦均不计，则： （1）人在匀速提升重物时所用拉力多大？ （2）重物被匀速提升1m的过程中，人所做的总功为多少？ （3）此时，该滑轮组的机械效率为多少？ 题意分析：G动＝225N，G物＝1275N，绳子重及摩擦均不计，h＝1m 解题思路：F＝→求出拉力F→s＝nh求出s→Ｗ＝Ｆs求出Ｗ总→W＝Gh求出Ｗ有用→η＝W有用/ W总求出机械效率F＝（不计绳重及摩擦） 解答过程：（1）从图中可知n＝3，不计绳重及摩擦F＝＝＝500Ｎ （2）s＝nh＝3×1m＝3m Ｗ总＝Fs＝500N×3m＝1500J （3）Ｗ有用＝Gh＝1275m×1m＝1275J η＝ W有用/ W总＝1275J/1500J×100%＝8