徐州專版2020中考物理復(fù)習(xí)方案第三部分機(jī)械能內(nèi)能歐姆定律第19課時(shí)機(jī)械效率課件

第19課時(shí)機(jī)械效率第三部分

機(jī)械、能、內(nèi)能、歐姆定律教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)探究考點(diǎn)機(jī)械效率1.有用功、額外功和總功2.機(jī)械效率(1)有用功:對(duì)人們有用的功,用W有用表示。(2)額外功:并非我們需要但又不得不做的功,用W額外表示。(3)總功:有用功與額外功之和或動(dòng)力所做的功,用W總表示,即W總=

。

(1)定義:有用功與總功的

。

(2)(3)機(jī)械效率是一個(gè)比值,常用百分?jǐn)?shù)表示。由于使用機(jī)械時(shí)總會(huì)做一些額外功,總有W有用

W總,因此機(jī)械效率總

1。

W有用+W額外<比值小于教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)探究【點(diǎn)撥】教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)突破探究一知道機(jī)械效率(了解)例1[2019·徐州]工人用杠桿將重為180N的物體勻速提升0.5m,做了100J的功。求:(1)提升物體做的有用功。(2)杠桿的機(jī)械效率。教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)突破探究一知道機(jī)械效率(了解)例1[2019·徐州]工人用杠桿將重為180N的物體勻速提升0.5m,做了100J的功。求:(2)杠桿的機(jī)械效率。例2[2018·徐州]如圖19-1所示,工人師傅用動(dòng)滑輪勻速提升重物。使用動(dòng)滑輪的好處是

。若物體重450N,工人所用拉力為250N,則動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為

;用該滑輪勻速提升重600N的物體,則工人所用的拉力為

N。(不計(jì)繩重和摩擦)

教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)突破圖19-1325省力90%教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)突破例3如圖19-2所示,斜面長(zhǎng)s=10m,高h(yuǎn)=4m。用沿斜面方向的推力F,將一個(gè)重為100N的物體由斜面底端A以0.2m/s的速度勻速推到頂端B。運(yùn)動(dòng)過程中物體克服摩擦力做了100J的功,求:(1)推力做的有用功。(2)推力做的總功。(3)物體在斜面上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力。(4)斜面的機(jī)械效率。(5)推力F的大小。(6)推力的功率。圖19-2解:(1)推力做的有用功W有用=Gh=100N×4m=400J。教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)突破例3如圖19-2所示,斜面長(zhǎng)s=10m,高h(yuǎn)=4m。用沿斜面方向的推力F,將一個(gè)重為100N的物體由斜面底端A以0.2m/s的速度勻速推到頂端B。運(yùn)動(dòng)過程中物體克服摩擦力做了100J的功,求:(2)推力做的總功。圖19-2解:(2)推力做的總功W總=W有用+W額外=400J+100J=500J。教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)突破例3如圖19-2所示,斜面長(zhǎng)s=10m,高h(yuǎn)=4m。用沿斜面方向的推力F,將一個(gè)重為100N的物體由斜面底端A以0.2m/s的速度勻速推到頂端B。運(yùn)動(dòng)過程中物體克服摩擦力做了100J的功,求:(3)物體在斜面上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力。圖19-2教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)突破例3如圖19-2所示,斜面長(zhǎng)s=10m,高h(yuǎn)=4m。用沿斜面方向的推力F,將一個(gè)重為100N的物體由斜面底端A以0.2m/s的速度勻速推到頂端B。運(yùn)動(dòng)過程中物體克服摩擦力做了100J的功,求:(4)斜面的機(jī)械效率。圖19-2教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)突破例3如圖19-2所示,斜面長(zhǎng)s=10m,高h(yuǎn)=4m。用沿斜面方向的推力F,將一個(gè)重為100N的物體由斜面底端A以0.2m/s的速度勻速推到頂端B。運(yùn)動(dòng)過程中物體克服摩擦力做了100J的功,求:(5)推力F的大小。圖19-2教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)突破例3如圖19-2所示,斜面長(zhǎng)s=10m,高h(yuǎn)=4m。用沿斜面方向的推力F,將一個(gè)重為100N的物體由斜面底端A以0.2m/s的速度勻速推到頂端B。運(yùn)動(dòng)過程中物體克服摩擦力做了100J的功,求:(6)推力的功率。圖19-2教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)突破【變式1】[2016·徐州]如圖19-3所示,一根均勻的細(xì)木棒OC,OA=OC,B為OC的中點(diǎn),在C點(diǎn)施力將掛在A點(diǎn)的重為180N的物體勻速提升0.2m,木棒的機(jī)械效率為90%,這里的木棒是一種簡(jiǎn)單機(jī)械,為

,提升該物體做的有用功是

J,木棒重為

N。(不計(jì)摩擦)

圖19-3教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)突破[答案]杠桿3610教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)突破【變式2】[2018·徐州二模]如圖19-4所示,小明用滑輪組勻速提升重為200N的物體,物體上升2m,人所用的拉力為125N。此過程中,繩子自由端移動(dòng)______m,滑輪組的機(jī)械效率是

,如果動(dòng)滑輪重為30N,則克服繩重和摩擦做功

J。

圖19-440480%例4已知甲、乙兩種機(jī)械在做功過程中,甲的機(jī)械效率比乙的機(jī)械效率大,這表明 ()A.甲做功比乙做功快B.甲做的有用功比乙做的有用功多C.甲做的額外功比乙做的額外功少D.甲做的有用功與總功的比值比乙大教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)突破探究二了解提高機(jī)械效率的途徑和意義(了解)D教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)突破【變式】[2019·秦淮區(qū)一模]用如圖19-5所示的滑輪組甲和乙提升重物,不計(jì)繩重和摩擦,下列說法正確的是 ()A.若鉤碼重力和提升高度相同,則滑輪組的機(jī)械效率相同B.若滑輪重力和繩端拉力相同,則滑輪組的機(jī)械效率相同C.若鉤碼重力和提升高度相同,則滑輪組甲的機(jī)械效率高D.若滑輪重力和繩端拉力相同,則滑輪組甲的機(jī)械效率高圖19-5D實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升突破測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率當(dāng)堂檢測(cè)及時(shí)反饋【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】1.實(shí)驗(yàn)器材:滑輪組、鐵架臺(tái)、細(xì)繩、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、鉤碼。2.滑輪組繞線:由

確定承擔(dān)對(duì)動(dòng)滑輪及物體拉力的繩子段數(shù),用奇動(dòng)偶定法確定繞線方式。3.實(shí)驗(yàn)中注意繩子的自由端若最終與動(dòng)滑輪相繞,則需要?jiǎng)蛩?、豎直向上拉動(dòng)物體。實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升當(dāng)堂檢測(cè)及時(shí)反饋【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:同一滑輪組,提升物體越重,機(jī)械效率越高;不同滑輪組提升同一重物,動(dòng)滑輪越輕(個(gè)數(shù)少或質(zhì)量小),機(jī)械效率越高?；喗M的機(jī)械效率與提升物體的高度和速度,繩子的段數(shù),省、費(fèi)力情況均無關(guān)。【交流與反思】5.影響滑輪組機(jī)械效率的因素:①提升物體的重力;②動(dòng)滑輪的重力;③繩重、摩擦。6.提高滑輪組機(jī)械效率的方法:①增大提升物體的重力;②減小動(dòng)滑輪的重力;③減小繩重和摩擦等。實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升當(dāng)堂檢測(cè)及時(shí)反饋例在“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)中,某組同學(xué)用同樣的滑輪安裝了如圖19-6甲、乙所示的滑輪組,實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表所示,回答下列問題:圖19-6實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)/N物體的重力G物/N物體升高的高度h/m彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F/N繩端移動(dòng)的距離s/m機(jī)械效率η10.510.10.60.355.6%20.520.11.00.366.7%30.540.11.80.3(1)本實(shí)驗(yàn)需要用到的測(cè)量?jī)x器是

和

。

實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升當(dāng)堂檢測(cè)及時(shí)反饋[答案]彈簧測(cè)力計(jì)刻度尺[解析]本實(shí)驗(yàn)所需的測(cè)量器材:彈簧測(cè)力計(jì)和刻度尺。實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升當(dāng)堂檢測(cè)及時(shí)反饋例在“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)中,某組同學(xué)用同樣的滑輪安裝了如圖19-6甲、乙所示的滑輪組,實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表所示,回答下列問題:(2)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是用圖

所示的滑輪組測(cè)得的。實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿________________拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),使物體緩緩上升。第3次實(shí)驗(yàn)中應(yīng)補(bǔ)充的數(shù)據(jù)是

。

圖19-6實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)/N物體的重力G物/N物體升高的高度h/m彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F/N繩端移動(dòng)的距離s/m機(jī)械效率η10.510.10.60.355.6%20.520.11.00.366.7%30.540.11.80.3實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升當(dāng)堂檢測(cè)及時(shí)反饋[答案]甲豎直方向勻速74.1%實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升當(dāng)堂檢測(cè)及時(shí)反饋(3)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出如下結(jié)論:同一滑輪組的機(jī)械效率主要與________有關(guān)。

圖19-6實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)/N物體的重力G物/N物體升高的高度h/m彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F/N繩端移動(dòng)的距離s/m機(jī)械效率η10.510.10.60.355.6%20.520.11.00.366.7%30.540.11.80.3[答案]物重[解析]由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知同一滑輪組的機(jī)械效率主要由物重決定。實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升當(dāng)堂檢測(cè)及時(shí)反饋·實(shí)驗(yàn)拓展·(4)分析表中的數(shù)據(jù)可知:隨著物重的增加,額外功_______(選填“變大”“變小”或“不變”),原因是

。

通過以上實(shí)驗(yàn),請(qǐng)寫出提高滑輪組機(jī)械效率的兩種方法:____________________和

。

實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)/N物體的重力G物/N物體升高的高度h/m彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F/N繩端移動(dòng)的距離s/m機(jī)械效率η10.510.10.60.355.6%20.520.11.00.366.7%30.540.11.80.3實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升當(dāng)堂檢測(cè)及時(shí)反饋[答案]變大克服摩擦做功更多增加提起的物重減輕動(dòng)滑輪重(或加強(qiáng)轉(zhuǎn)動(dòng)部分的潤(rùn)滑等)[解析]由題表中數(shù)據(jù)可知,隨著物重的增大,額外功變大,滑輪組做的額外功為克服動(dòng)滑輪重力和滑輪與繩子間摩擦力所做的功,且動(dòng)滑輪的重力不變,則物重越大,摩擦力越大,克服摩擦力做功越多。實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升當(dāng)堂檢測(cè)及時(shí)反饋(5)不考慮繩重及摩擦,若用圖19-7中的滑輪均提升0.5N的重物時(shí),機(jī)械效率最高的是

,最省力的是

。

圖19-7AD實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升當(dāng)堂檢測(cè)及時(shí)反饋1.[2019·海安一模]如圖19-8所示,小明在探究杠桿的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)時(shí),做出如下猜想:猜想1:可能與懸掛重物位置有關(guān)。猜想2:可能與物體的質(zhì)量有關(guān)。為此設(shè)計(jì)了以下三個(gè)方案:(1)在A處懸掛質(zhì)量不同的鉤碼。(2)在A、B兩處懸掛質(zhì)量不同的鉤碼。(3)在A、B兩處懸掛質(zhì)量相同的鉤碼。圖19-8下列說法正確的是 (

)A.(1)方案能探究猜想1

B.(2)方案能探究猜想2C.(3)方案能探究猜想1

D.(3)方案能探究猜想2實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升當(dāng)堂檢測(cè)及時(shí)反饋[答案]C[解析]探究杠桿的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)時(shí),若探究杠桿的機(jī)械效率與懸掛重物位置是否有關(guān),需控制物體的質(zhì)量不變,所掛位置發(fā)生變化,因此(3)方案能探究猜想1;若探究杠桿的機(jī)械效率與物體質(zhì)量是否有關(guān),需控制所掛物體的位置不變,物體的質(zhì)量發(fā)生變化,因此(2)方案不能探究猜想2。故選C。2.[2019·常州]如圖19-9所示,斜面高2m、長(zhǎng)4m,小明用平行于斜面的拉力F,將重400N的物體從斜面底端拉到頂端,已知拉力F=250N,下列結(jié)果中正確的是 (

)A.有用功為1000J B.總功為1600JC.額外功為200J D.機(jī)械效率為60%實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升當(dāng)堂檢測(cè)及時(shí)反饋圖19-9C3.[2019·宜昌]如圖19-10所示的吊車有大、小兩個(gè)吊鉤,在確保安全的前提下,下列關(guān)于吊車機(jī)械效率說法正確的是 (

)A.吊起相同貨物,使用小吊鉤機(jī)械效率高B.吊起相同貨物,上升速度快的機(jī)械效率高C.每次吊起的貨物越少,機(jī)械效率越高D.貨物升高的高度越高,機(jī)械效率越高實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升當(dāng)堂檢測(cè)及時(shí)反饋圖19-10[答案]A[解析]用吊車吊起重物時(shí),克服吊鉤的重力和摩擦力所做的功為額外功,所以吊起相同貨物,使用小吊鉤機(jī)械效率高,故A正確;吊車的機(jī)械效率與吊起貨物的速度和高度無關(guān),故B、D錯(cuò)誤;每次吊起的貨物越少,機(jī)械效率越低,故C錯(cuò)誤。實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升當(dāng)堂檢測(cè)及時(shí)反饋圖19-114.[2017·徐州]如圖19-11所示,用動(dòng)滑輪提升重物,使用動(dòng)滑輪的好處是

。若物體重為4N,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖所示為

N,則該動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為

。

83.3%省力2.45.有一質(zhì)量為60kg、底面積是0.5m2的物體先靜置在水平地面上,然后工人用如圖19-12所示的裝置在20s內(nèi)將物體勻速提升2m,已知拉力F的大小為400N,在此過程中不計(jì)繩重和摩擦,求:(1)繩自由端移動(dòng)的速度。(2)動(dòng)滑輪的重力。(3)拉力做功的功率。(4)滑輪組的機(jī)械效率。實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升當(dāng)堂檢測(cè)及時(shí)反饋圖19-125.有一質(zhì)量為60kg、底面積是0.5m2的物體先靜置在水平地面上,然后工人用如圖19-12所示的裝置在20s內(nèi)將物體勻速提升2m,已知拉力F的大小為400N,在此過程中不計(jì)繩重和摩擦,求:(2)動(dòng)滑輪的重力。實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升當(dāng)堂檢測(cè)及時(shí)反饋圖19-125.有一質(zhì)量為60kg、底面積是0.5m2的物體先靜置在水平地面上,然后工人用如圖19-12所示的裝置在20s內(nèi)將物體勻速提升2m,已知拉力F的大小為400N,在此過程中不計(jì)繩重和摩擦,求:(