2024年中考物理专项复习课件 第八讲 简单机械 功和机械能 第三节 机械效率 课件(共63张PPT)

(共63张PPT)
中考物理专项复习
第八讲 简单机械 功和机械能
第三节 机械效率
目录
01.
教材知识过关
02.
模拟考题
01
教材知识过关
问题串 串珠成线，夯基础
必考点梳理 一遍过透
要点拓展
考点1 有用功、额外功和总功
1.有用功【1】：无论是否使用机械，①__________的功，用 表示.
必须要做
【1】从机械的角度看,有用功是机械的输出功．
2.额外功：使用机械时，并非我们需要又②__________的功，用 表示.
不得不做
3.总功【2】：有用功与额外功之③____，用 表示； ④_ __________.
和
【2】从机械的角度看,总功是输入机械的功．
考点2 机械效率
1.定义：物理学中，把⑤________跟⑥______的比值叫作机械效率【3】，用
符号⑦_ __表示.
有用功
总功
【3】从机械的角度看,机械效率就是输出功与输入功的比值；机械效率越高,说明使用机械做一定的功时损失的能量越少.
2.计算公式： ⑧_ ___ 【4】.
推导式:（消去 ） ⑨_ _________ ;（消去 ） ⑩_ _____
.
【4】机械效率无单位,常用百分比的形式表示.
3.常见简单机械的机械效率的计算
（1）用简单机械提升重物
简单机械应用场景 通用计算式 主要额外功 其他计算式
用滑轮（组）竖直 提升重物【5】 ， ， _ __（ 表示物重， 表示拉力， 表示重物上升的 高度， 表示拉力作用 点移动的距离） 克服动滑轮自 重 所做的 功： ______ _ __（ 是与动滑轮相连的绳子的段数）；若忽略摩擦和绳重，则 ，
_ _____
简单机械应用场景 通用计算式 主要额外功 其他计算式
用斜面提升重物【6】 ， ， _ __（ 表示物重， 表示拉力， 表示重物上升的高度， 表示拉力作用点移动的距离） 克服摩擦力 所做的功： _ ___ ；若沿斜面匀速提升，则 ， （ 是动摩擦因数）
续表
简单机械应用场景 通用计算式 主要额外功 其他计算式
用杠杆提升重物【7】 ， ， _ __（ 表示物重， 表示拉力， 表示重物上升的高度， 表示拉力作用点移动的距离） 克服杠杆自重 所做的功： （ 是杠杆重心 上升的距离） 提升高度不大时，
.若忽略支点处的摩擦，则 ；
续表
【5】如图所示.
【6】如图所示.
【7】如图所示.
（2）用滑轮（组）水平拉动重物【8】
有用功 总功 机械效率
克服水平面对物体的摩擦力所 做的功： 拉力 所做的功：
_ __
【8】如图所示.
4.机械效率的物理意义：机械效率是有用功在总功中所占的比例，反映了机械做功性能的好坏.
5.机械功原理【9】：使用任何机械都 __________.
不能省功
【9】机械做功符合能量守恒定律.
6.提高机械效率的主要方法
（1）有用功一定时，减小额外功：如 ______随物体上升的机械（杠杆、
动滑轮等）的自重、 ______机械各部件间的摩擦等.
减小
减小
（2）额外功一定时，增大有用功：如对于杠杆和滑轮（组），可以适当增
大 ______.
（3）改进机械结构、按使用要求保养机械等.
物重
易错点速练 一点就透
判断以下命题的正误.
1.滑轮组越省力，机械效率就越高． ( )
×
2.机械做的有用功越多，机械效率就越高． ( )
×
3.用同一个斜面匀速提升重物，重物越重，机械效率越高． ( )
×
4.随着科技的发展，机械的机械效率终将达到 ． ( )
×
问题串 串珠成线，夯基础
命题角度 机械效率的计算和分析
例1 [2014安徽,14] 工人师傅使用一个动滑轮将重 的重物匀速提升到
高处，假如所用的拉力方向竖直向上，大小为 ,则( )
B
A.拉力所做的功为
B.机械的效率为
C.若用该动滑轮提升更重的货物，机械效率将保持不变
D.若采用轻质滑轮完成原任务，机械效率将保持不变
例2 [2023池州贵池区二模] 如图所示，斜面长为 ，高
为 ，现用拉力 将重为 的物体从斜面底部匀速拉
至斜面的顶端，该过程斜面的机械效率为 ，则物体受
到斜面的摩擦力为_____ ．
100
实验串 逐点练透，得高分
实验 测量滑轮组的机械效率
一题练透 分层击破实验考点
例3 小明为了探究“滑轮组的机械效率与哪些因素有关”，进行了如图甲、乙、丙所示的实验.（所有滑轮的质量均相等）
甲
乙
丙
获取与处理信息
（1）实验中得到的数据如下表所示,则第2次实验的机械效率约为______（保
留到 ）;通过表中数据可分析出第2次实验是用____图装置做的实验.
实验次数 1 2 3
钩码重 2 4 4
钩码上升的高度 10 10 10
绳端拉力 0.9 1.6 1.3
绳端移动的距离 30 30 40
机械效率
乙
（2）同组的小聪认为,弹簧测力计在运动时示数不稳定,于是他在钩码静止的
情况下读出了弹簧测力计的示数，这样测出的机械效率与钩码匀速运动时测
出的机械效率相比______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）.
偏大
基于证据得出结论并作出解释
（3）在第1次实验中，如果将钩码匀速提升 ，则滑轮组的机械效率将
______（选填“变大”“变小”或“不变”）.
不变
（4）通过分析第1、2次实验的数据可得出:滑轮组的机械效率与______有关.
物重
（5）比较______两次实验的数据，可以探究滑轮组的机械效率与动滑轮总
重的关系，得到的实验结论是________________________________________
___________________.
2、3
提升相同重量的物体，动滑轮总重越大，滑轮组的机械效率越低
交流、评估、反思
（6）如果小明用测力计测出钩码的重力 和动滑轮的重力 ，利用
计算滑轮组的机械效率，则小明的计算值会比实际值____（选填
“大”或“小”）.
大
（7）为了探究“滑轮组的机械效率与绳子的绕法是否有关”，小明同学设计了如图丁所示的实验装置，请你根据实验目的将图戊所示的实验装置补画完整.
丁
戊
[答案] 如图所示．&1&
命题归纳 考法精研，得高分
实验仪器
1.刻度尺的作用：测量钩码和弹簧测力计移动的距离.
2.弹簧测力计的作用：测量物重和拉力大小.
实验操作要点
3.弹簧测力计的使用和读数：沿竖直方向缓慢匀速拉动，并在拉动过程中读数.“在拉动过程中读数”是因为装置静止时各处的摩擦力和拉动时不相等，静止时读数通常会造成测量值偏小.
4.滑轮组的绕线:常借助 或 来判断.
5.控制变量法的应用
（1）用同一滑轮组吊起数量不同的相同钩码，探究滑轮组的机械效率与物体重量的关系；
（2）使用动滑轮数量（或重量）不同的滑轮组吊起重量相同的钩码，探究滑轮组的机械效率与动滑轮总重的关系.
实验分析
6.表格数据：包括钩码重、提升高度、有用功、拉力、绳端移动距离、总功、机械效率等；需要改变条件多次测量，以得出普遍规律.
7.机械效率的计算： .
☆实验结论：（1）使用同一个滑轮组，提升的物体越重，机械效率越高；
（2）提升相同重量的物体，动滑轮总重越小，滑轮组机械效率越高.
情景拓展
8.用同样的滑轮组将相同的重物提升不同的高度，机械效率相同.
9.用动滑轮总重相同、绕法不同的滑轮组提升相同的重物，在绳重和摩擦可以忽略时，机械效率相同.
10.如果没有刻度尺，只用弹簧测力计，利用 也可以测量机械效率.
考法串 精研考法，明考情
考法1 滑轮（组）的机械效率的相关计算
第1题图
1.[2022安徽，8] 用图示的滑轮组将重为 的物体竖直向上匀速
提升 ,拉力 的大小为 ,则该滑轮组的机械效率为_ _____.
第2题图
2.[2021安徽，8] 如图，用滑轮组将一重物竖直向上匀速提升
，所用拉力 ,若该过程中滑轮组的机械效率为
,则滑轮组对重物做的有用功为_____ .
320
3.[2017安徽，16] 如图所示，当水平拉力 时，恰好可以使物体
沿水平地面向右做匀速直线运动.已知物体重为 ，所受地面的摩擦力约
为 ，假如在 时间内，物体水平移动了 ，不计绳和滑轮的自重，
则在此过程中( )
C
A.拉力 做功为 B.物体重力做功为
C.拉力 做功的功率为 D.该装置的机械效率约为
考法2 斜面的机械效率的相关计算
4.[2020安徽，6] 如图所示，工人沿斜面用一定大小的力
把一重为 的物体从斜面底部匀速推到顶端（不考虑物
体的大小）.已知斜面长 ,高 .若该过程中
斜面的效率为 ，则力 所做的功为_ _________ .
5.[2015安徽，8] 某同学利用斜面匀速提升重为 的物体，已知沿斜面
的拉力做的功为 ，斜面的机械效率为 ，则物体被提升的高度为
____ .
1.2
6.[2023安徽，21] 如图，一固定斜面顶端装有定滑轮，为
测量该装置提升物体时的机械效率，用弹簧测力计连接细
绳，跨过定滑轮将重为 的物体沿斜面向上匀速拉动
，物体上升的高度为 ，弹簧测力计的示数为
.求此过程中
（1）做的有用功；
[答案] 做的有用功
（2）该装置的机械效率.
[答案] 做的总功
该装置的机械效率
02
模拟考题
基础过关
一、填空题
1.[2023宜昌中考] 如图为某景区的盘山公路.一辆总重为
的汽车经过某一长度为 的路段时，竖直高
度上升了 ，如果汽车的牵引力恒为 ，则此
过程中盘山公路斜面的机械效率为_ _____.
2.[2023合肥包河区一模] 利用如图所示的轻质杠杆
提升钩码，已知钩码总重 为 ，弹簧测力计保
持竖直状态将杠杆缓慢拉至图中虚线位置，钩码上
升高度为 ，弹簧测力计向上移动的高度为
，在此过程中，弹簧测力计示数如图所示.则在
上述过程中，该杠杆的机械效率为_ _____.
3.[2023合肥50中三模] 用图示的滑轮组将重物竖直向上匀速提升
，拉力 的大小为 ，若该过程中滑轮组的机械效率为 ，
则重物的重力为_ ____ ．
二、选择题
4.[2023连云港中考] 下列关于机械效率的说法正确的是( )
D
A.越省力的机械，机械效率越高
B.做功越快的机械，机械效率越高
C.所做有用功越多的机械，机械效率越高
D.有用功与总功的比值越大的机械，机械效率越高
5.[2023合肥瑶海区二模] 如图所示，甲、乙两个滑轮组中的动滑轮相同，分
别将同一物体匀速提升相同的高度，若不计绳重与摩擦，下列关于甲、乙装
置的说法正确的是( )
甲
乙
A.绳子自由端的拉力相等 B.绳子自由端的拉力做的总功不相等
C.机械效率相等 D.绳子自由端移动的距离相等
√
6.情境创新 [2023广州中考] 用滑轮组进行“一瓶水
提升一个人”活动，如图，水瓶匀速直线下降 ,
使人匀速升高 ，水瓶对绳 的拉力 ，
绳 对人的拉力 此过程( )
D
A.有用功为 B. 做的功等于 做的功
C. 做的功小于 做的功 D.滑轮组的机械效率为
7.［原创新题］如图所示，斜面长为 ，高为 ；建筑工人将重力为 的货
物箱从斜面底端匀速拉到顶端，所用时间为 ,平行于斜面向上的拉力大小为
忽略绳重，则下列说法正确的是( )
C
A.工人所做的额外功为 B.货物箱所受摩擦力大小为
C.斜面的机械效率为 D.拉力的功率为
三、实验题
图2
8.[2023绥化中考] 在“测量滑轮组机械效率”的实验中，利用图2甲、乙、丙三个实验装置进行实验，测得的实验数据如下表.（钩码规格相同、动滑轮个数越多重力越大）
实验次 数 钩码重力 提升高度 绳端拉力 绳端移动距离 机械效率
1 4 0.1 0.3
2 8 0.1 3.2 0.3
3 8 0.1 2.0 0.5
（1）在实验中，应沿竖直方向______拉动弹簧测力计.
匀速
图1
（2）第1次实验中，如图1所示，弹簧测力计的示数是____ ，机械
效率是_ _______(精确到
1.8
（3）由1、2两次实验数据可得出结论：_________________________
________________.
使用同一滑轮组，物重越大，机械效率越高
（4）由______两次实验数据可得出结论：使用不同滑轮组提升相同
重物，动滑轮越重，机械效率越低.
2、3
（5）在第3次实验操作的基础上，如图2丁所示，改变绳端拉力方向，
测得的滑轮组机械效率将______（选填“偏高”“偏低”或“不变”）.
偏低
四、计算与推导题
9.[2023江西中考改编] 如图所示，利用斜面将箱子推进车厢,通常要比把箱
子直接从地面搬进车厢省力多了.某同学用 的力沿斜面向上匀速推动箱
子，已知箱子的重力为 ,斜面长 ,斜面高 求:
利用斜面搬运
徒手搬运
（1）箱子受到的摩擦力;
[答案] 推力所做的总功
推力做的有用功
由 可得，箱子受到的摩擦力
（2）斜面的机械效率;
[答案] 斜面的机械效率
（3）使用斜面推箱子时有哪些更省力的方法.
[答案] ①减小摩擦力；②减小坡度
能力提升
1.[2023合肥蜀山区二模] 如图所示，用滑轮组将货物竖直向上匀速提
升上楼，忽略绳重和摩擦的影响.若所用拉力的大小为 时，该滑
轮组的机械效率为 ，则动滑轮的重力为_____ .
100
2.[2023荆州中考] 一位同学用如图所示的滑轮组拉着重 的物体，使物
体以 的速度沿水平地面向右匀速直线运动 ，已知物体与地面间
的滑动摩擦力为 ，滑轮组的机械效率为 ，在此过程中下列选项正
确的是( )
D
A.绳子自由端移动的距离为 B.拉力做的有用功为
C.拉力做的额外功为 D.拉力做功的功率为
3.[2023云南中考] 如图甲所示，用拉力 竖直向上匀速提升重 的货物，
货物移动的距离与时间的关系如图乙所示．动滑轮重 ，不计绳重和摩
擦，则( )
甲
乙
A.绳子自由端移动的速度为 B.拉力 为
C.拉力 的功率为 D.动滑轮的机械效率为
√
4.[2023合肥45中三模] 用如图所示的杠杆从水平位
置开始提升重物，用 的动力始终竖直向上，
将重为 的物体缓慢提升 ，已知
， ，支点处的摩擦不计，
求：
（1）杠杆自重 ；
[答案] 由杠杆平衡条件可得
将 、 、 、 代入，得
解得
（2）杠杆提升重物的机械效率 ；
[答案] 因为 ，所以有
杠杆提升重物的机械效率
（3）若将动力作用点从 点移到 点，其他条件不变，请说明杠杆的机械
效率怎么变化.
[答案] 不计摩擦，则额外功就是克服杠杆自身重力所做的功，机械效率
，因为杠杆和重物重
力不变，且不管作用点在 还是 ，杠杆重心和物体上升的高度之比始终是
，所以杠杆的机械效率保持不变.
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