2024贵阳中考物理二轮重点专题研究 第9讲 第2节 滑轮及其应用 功 功率和机械效率（课件）(共26张PPT)

(共26张PPT)
滑轮及其应用 功 功率和机械效率
第2节
知识精讲
2
考点清单
实验突破—科学探究素养提升
3
实验 测量滑轮组的机械效率
贵阳近年真题及拓展
1
重难点突破
贵阳近年真题及拓展
命题点
1
功、功率的理解及相关计算(10年5考，多在综合应用题中考查)
1. (2023贵阳10题3分)仅用8天就建成的武汉火神山医院，彰显的不仅是中国速度，更是战胜疫情的坚强决心．如图所示，为了在最短的时间完成地面基础建设，上百台挖掘机同时工作，其目的是增大所有挖掘机总的
(　　)
A. 机械效率 B. 功率
C. 功 D. 有用功
B
2. (2021泸州)如图，一个箱子静止在水平地面，小聪用150 N的水平拉力将箱子移动了0.4 m，小聪的拉力做功为______J．待箱子静止后，小明用80 N的水平推力推这个箱子没有推动，小明的推力做功_____J，此时箱子受到地面的摩擦力为______N.
拓展训练
60
0
80
3. (2021毕节改编)我国生产的无人机世界领先．如表所示是我国某品牌无人机的一些飞行参数，根据表中资料信息，(空气阻力忽略不计，g取
10 N/kg)可知：
(1)无人机在空中悬停时受到的升力
F＝______N；
(2)在P模式下，无人机以最大速度匀速
上升100 m所需要的时间t＝________s，
此过程中升力对无人机做功的功率为
P＝________W.
型号 某品牌
质量 1 100 g
最大上升速度 5 m/s(S模式)
4 m/s(P模式)
最大下降速度 3 m/s
最大水平飞行速度 20 m/s
最大飞行海拔高度 6 000 m
最长悬停时间 29 min
11
25
44
补充命题点
命题点
2
机械效率的理解及相关计算
4. (2021北部湾经济区)如图是利用滑轮组帮助汽车脱困的情景．匀速拉动车的过程中，车相对树木是________(选填“静止”或“运动”)的，动滑轮上有______段绳子承担对车的拉力，若对车的拉力为2 400 N，F为 1 500 N，则该滑轮组的机械效率是________．
运动
2
80%
5. (2021自贡)用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重为100 N，每次运送的量不定，图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像，则动滑轮重为________N；当某次运送4件货物时，滑轮组的机械效率为________%(不考虑绳重和摩擦)．
100
80
机械与人
滑轮及
其应用
杠杆
杠杆的平衡
杠杆的类型
定滑轮
动滑轮
滑轮组
功率
功的
分类
机械效率
功
认识杠杆
定义
五要素
定义
不做功的三种情况
做功的两个必要因素
公式
定义
公式
物理意义
推导式
总功
额外功
有用功
定义
计算公式
提高机械效
率的方法
理解
动能
与势能
动能
势能
重力势能
弹性势能
机械能转化
水能和风能的利用
机械能
及其转化
能量
定义
单位
机械
效率
知识精讲
考点清单
一、滑轮及其应用
类型 图示 定义 特点 F移动距离(s)和G移动距离(h)的关系 F与G的关系(忽略绳重及滑轮间摩擦)
定 滑轮 轴固定不动的滑轮 可以改变_________，但________ s1＝________ F1＝G
力的方向
不能省力
h
类型 图示 定义 特点 F移动距离(s)和G移动距离(h)的关系 F与G的关系(忽略绳重及滑轮间摩擦)
动滑轮 轴随物体一起运动的滑轮 可以_____，但________ __________ s2＝________ F2＝ (G＋G动)
省力
不能改变 力的方向
2h
类型 图示 定义 特点 F移动距离(s)和G移动距离(h)的关系 F与G的关系(忽略绳重及滑轮间摩擦)
滑轮组 由定滑轮和动滑轮组合 既可以____，又可以改变__________ s3＝________ F3＝__________
省力
力的方向
3h
注：判断滑轮组提升物体时绳子的段数n时，在动滑轮与定滑轮之间画一条水平虚线(如上图滑轮组)，动滑轮上的绳子的段数为承担重物的绳子段数．
二、功
1、定义：物理学中把______和物体在__________上移动距离的乘积叫做机械功，简称功．
2、做功的两个必要因素：一个是___________________；另一个是_____
______________________．
3、不做功的三种情况：a.有力没有距离；b.有距离没有力；c.力与距离垂直.
力
力的方向
作用在物体上的力
物体在力的方向上移动的距离
4、公式：W＝______
F表示力，单位是N.
s表示在力的方向上通过的距离，单位是m.
W表示功，单位是焦耳，符号为J.
Fs
三、功率
1、定义：在物理学中，把一段时间内做的_____与______________的比叫做功率．
2、物理意义：表示物体__________的物理量．
3、公式：P＝_____
W表示功，单位是J.
t表示做这些功所用的时间，单位是s.
P表示功率，单位是____．
4、推导式：P＝_____(只适用于匀速运动的物体)．
功
做功所用时间
做功快慢
W
Fv
四、机械效率
1、功的分类
(1)总功：拉力(或动力)所做的功，用W总表示．
(2)额外功：使用机械时对我们无用，但又不得不做的功，用W额表示．
(3)有用功：从总功中减去额外功，才是对我们有用的功，用W有表示，
W有＝___________．
W总－W额
2、机械效率
(1)定义：________和________的比值，用符号_____表示．
(2)计算公式：______________．
(3)理解：对同一个机械来说，它的机械效率是______的，但机械效率总______1.
(4)提高机械效率的方法：
①滑轮组：增加物重；减小动滑轮重；减小绳子与滑轮间的摩擦；
②斜面：增大斜面倾斜程度；减小摩擦．
有用功
总功
η
可变
小于
例 (1)如图甲所示用重为50 N的动滑轮，把450 N的重物提升了2 m，则拉力为_____N，绳子自由端移动的距离为____m，做的有用功是_____J，总功是______J，动滑轮的机械效率为______．(不计绳重及摩擦)
重难点突破
机械效率相关计算
一题多设问
250
4
900
1 000
90%
①重物上升的速度为______m/ s.
②绳子自由端移动的距离为____m.
③拉力F的大小为________N.
④拉力做的功为________J.
⑤拉力F的功率为________W.
⑥有用功为________J，额外功为________J.
⑦滑轮组的机械效率为________．(百分号前保留一位小数)
1
6
150
900
450
800
100
88.9%
(2)如图乙所示滑轮组，每个滑轮重50 N，用这个滑轮组把质量为40 kg的重物在2 s内匀速提升2 m，不计绳重和摩擦(g取10 N/kg)．
⑧增大物重、减小动滑轮的重力______(选填“能”或“不能”)提高滑轮组的机械效率．
⑨若将滑轮组的绕线改为如图丙所示的情形，同种情况下，滑轮组的机械效率________(选填“变大”“变小”或“不变”)．
能
不变
(3)如图丁所示，用F＝50 N的力通过滑轮组水平拉重力为300 N的物体，使其向左匀速运动，在这过程中拉力F做功为40 J，已知物体受到水平地面的摩擦力为60 N，则物体运动的距离为________m，该滑轮组的机械效率为________(忽略绳子和动滑轮的重力).
0.4
60%
实验突破—科学探究素养提升
实验
测量滑轮组的机械效率
例　某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中，实验装置如图所示.
一题多设问
图1
设计与进行实验
(1)除了如图1所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_________________缓慢拉动绳子自由端的弹簧测力计.
(3)小组某同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧
测力计示数不稳定，认为应该静止读数．其他同学
认为他的想法不正确，因为他没有考虑到________
对滑轮组机械效率的影响.
刻度尺
匀速(或匀速直线)
摩擦力
图1
分析与论证
(4)请将表中的数据填写完整，分析表中数据可知第4次实验是用_____(选
填“丙”或“丁”)图所示装置做的实验.
实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η
1 4 0.1 2.7 0.2 74%
2 4 0.1 1.8 0.3 74%
3 8 0.1 3.1 0.3 86%
4 8 0.1 2.5 0.4 _____
80%
丁
(5)第2次实验中，2 s内钩码上升的高度为0.1 m，则绳端移动的速度为________m/s，拉力所做的额外功为_________J.
(6)通过比较________两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关．(填实验次数的序号)
0.15
0.14
1、2
实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η
1 4 0.1 2.7 0.2 74%
2 4 0.1 1.8 0.3 74%
3 8 0.1 3.1 0.3 86%
4 8 0.1 2.5 0.4 80%
(7)通过比较______两次实验数据可得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越重，滑轮组机械效率越高．(填实验次数的序号)
(8)通过比较3、4两次实验数据可得出结论：_________________________
________________________________.
2、3
不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越轻，滑轮组机械效率越高
实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η
1 4 0.1 2.7 0.2 74%
2 4 0.1 1.8 0.3 74%
3 8 0.1 3.1 0.3 86%
4 8 0.1 2.5 0.4 80%
评估与交流
(9)分析实验数据时，发现通过比较第2、4次实验数据，也能得出滑轮组机械效率与重物重力的关系．请你对此观点进行评估：_______________
______________________.
没有控制动滑轮重力不变，结论不可靠
实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η
1 4 0.1 2.7 0.2 74%
2 4 0.1 1.8 0.3 74%
3 8 0.1 3.1 0.3 86%
4 8 0.1 2.5 0.4 80%
(10)(2022河池改编)随后该小组同学又设计了一个装置，如图2所示. 忽略绳重和摩擦，你认为和图丙装置对比，在提升同一重物时，图2装置的机械效率______(选填“大于”“等于”或“小于”)装置丙的机械效率.
图2
等于