初三北師大版專題機(jī)械效率3星級學(xué)案

1、 中國領(lǐng)先的中小學(xué)教育品牌PAGE PAGE 11精銳教育網(wǎng)站： HYPERLINK 精銳教育學(xué)科教師輔導(dǎo)講義學(xué)員編號： 年 級：初三 課 時(shí) 數(shù)： 3學(xué)員姓名： 輔導(dǎo)科目：物理 學(xué)科教師： 授課類型C星 級授課日期及時(shí)段教學(xué)內(nèi)容 機(jī)械效率建議用時(shí)10分鐘！1、機(jī)械效率：（1）有用功： 定義：對人們有用的功。 公式：W有用Gh（提升重物）=W總W額=W總 斜面：W有用= Gh（2）額外功： 定義：并非我們需要但又不得不做的功公式：W額= W總W有用=G動(dòng)h（忽略輪軸摩擦的動(dòng)滑輪、滑輪組）斜面：W額=f L（3）總功： 定義：有用功加額外功或動(dòng)力所做的功 公式：W總=W有用W額=FS= W有用

2、斜面：W總= fL+Gh=FL（4）機(jī)械效率： 定義：_。= 斜 面：定滑輪： 動(dòng)滑輪： 滑輪組 有用功總小于總功，所以機(jī)械效率總小于1 。通常用 百分?jǐn)?shù) 表示。某滑輪機(jī)械效率為60%表 示有用功占總功的60% 。提高機(jī)械效率的方法：減小機(jī)械自重、減小機(jī)件間的摩擦。通常是減少額外功，如搞好潤滑，減輕機(jī)械自重；在無法減小額外功的情況下，采用增大有用功來提高機(jī)械效率。例如，在用滑輪組提高重物（不計(jì)摩擦）時(shí)：為提高機(jī)械效率，在機(jī)械結(jié)構(gòu)一定的情況下，可以采取增加提升物重的辦法來實(shí)現(xiàn)。= 原 理：應(yīng)測物理量：鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動(dòng)的距離S器 材：除鉤碼、鐵架臺、滑輪、細(xì)線外

3、還需 刻度尺、彈簧測力計(jì)。步驟：必須勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)使鉤碼升高，目的：保證測力計(jì)示數(shù)大小不變。結(jié)論：影響滑輪組機(jī)械效率高低的主要因素有：動(dòng)滑輪越重，個(gè)數(shù)越多則額外功相對就多。提升重物越重，做的有用功相對就多。 摩擦，若各種摩擦越大做的額外功就多。 = 4 * GB3 繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機(jī)械效率。2、機(jī)械效率和功率的區(qū)別：功率和機(jī)械效率是兩個(gè)不同的概念。功率表示做功的快慢，即單位時(shí)間內(nèi)完成的功；機(jī)械效率表示機(jī)械做功的效率，即所做的總功中有多大比例的有用功。建議用時(shí)10分鐘！批注：考點(diǎn)：機(jī)械效率的計(jì)算；機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)探究考點(diǎn)一：機(jī)械效率的計(jì)算1、兩臺機(jī)械，甲機(jī)械效率為80，乙機(jī)械效

4、率為60，下列說法正確的是( ) A甲機(jī)械一定比乙機(jī)械省力 B乙機(jī)械一定比甲機(jī)械省力 C甲機(jī)械做的有用功一定比乙機(jī)械的多 D有用功相同時(shí)，乙機(jī)械所做的總功多2、（2010四川廣安，11題）李玲玲同學(xué)用水桶從水井中提水做清潔，她在把水從井底提上來的過程中，下列關(guān)于做功的說法中正確的是A對桶所做的功是有用功 B對水所做的功是額外功C對水所做的功是有用功 D對水所做的功是總功3、(2005福建莆田)一個(gè)滑輪組經(jīng)改進(jìn)后提高了機(jī)械效率，用它把同一物體勻速提升同樣的高度，改進(jìn)后與改進(jìn)前相比（ ）A.有用功減少，總功減少 B.有用功增加，總功增加C.有用功不變，總功不變 D.有用功不變，總功減少4.如左下圖

5、所示，用力F通過滑輪組提高重物.下述幾種方法中能夠提高機(jī)械效率的是（ ）A.改變繩子的纏繞方法 B.增加重物提升高度 C.減少重物提升高度 D.增加重物質(zhì)量5.如下中圖所示，用滑輪組提升重物時(shí)，重800 N的物體在10 s內(nèi)勻速上升了1 m。已知拉繩子的力F為500 N，則提升重物的過程中（ ）A.繩子自由端被拉下3 m B.做的有用功是800 JC.拉力F做的功是500J D.滑輪組的機(jī)械效率是606、 如右上圖同高度，滑輪組的機(jī)械效率分別為1、2。下列關(guān)系正確的是（忽略繩重及摩擦）AF1 F2，1 =2 BF1 F2，1 2CF1 F2，1 =2 DF1 27（2010年新疆烏魯木齊，8題

6、）在鐵架臺上固定一個(gè)由定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組，在繩子末端用豎直方向0.8N的拉力使2N重的物體勻速上升，下面說法正確的是A.滑輪組的機(jī)械效率是83.3 B.滑輪組的機(jī)械效率是66.7C.繩端移動(dòng)速度與物體上升速度相同 D.繩端移動(dòng)速度是物體上升速度的2倍8、（2010江蘇徐州，10題）如左下圖所示，用滑輪組把重力G為400N的石塊勻速提高6m，所用拉力F為250N，則滑輪組的機(jī)械效率為A60% B.70% C.80% D.90%9. 如下中圖所示，小馮分別用甲、乙兩滑輪把同一桶沙從一樓地面提到二樓地面，用甲滑輪所做的總功為W1，機(jī)械效率為1；用乙滑輪所做的總功為W2，機(jī)械效率為2，若不

7、計(jì)繩重與摩擦，則（）AW1= W2 1=2 BW1= W2 12CW1W2 12 DW1W2 1210. 如右上圖所示的滑輪組裝置中，所掛重物的重力G=50N，當(dāng)施 加在繩子自由端的拉力為F=30N，重物恰好勻速上升，繩重及一切摩擦均可忽略不計(jì)，由此可知（）A該裝置的機(jī)械效率為60% B該裝置的機(jī)械效率為55.6%C該裝置中動(dòng)滑輪重為5N D該裝置中動(dòng)滑輪重為10N考點(diǎn)二：11. （2010湖北武漢，17題）下圖是小明同學(xué)斜面機(jī)械效率跟什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)時(shí)他用彈簧測力計(jì)拉著同一物塊沿粗糙程度相同的斜面向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下：實(shí)驗(yàn)次數(shù)斜面的傾斜程度物塊重量G/N斜面高度

8、h/m沿斜面拉力F/N斜面長s/m機(jī)械效率1較緩100.15.012較陡100.36.71453最陡100.58.4160小明探究的是斜面的機(jī)械效率跟 的關(guān)系。在第1次實(shí)驗(yàn)中，斜面的機(jī)械效率為 ，物塊和斜面的內(nèi)能增加了約 J。 HYPERLINK / 中.考.資.源.網(wǎng)分析表格中數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論：在斜面粗糙程度相同時(shí)，斜面越陡，拉力越 機(jī)械效率越 。若要探究斜面機(jī)械效率跟斜面的粗糙程度的關(guān)系，應(yīng)保持 不變。答案：（1）斜面的傾斜程度 20% 4 （2）大 大 斜面傾斜程度12. 同學(xué)們在探究“影響滑輪組機(jī)械效率高低的因素”時(shí)提出了下列假設(shè)：滑輪組機(jī)械效率高低可能與動(dòng)滑輪重有關(guān)；可能與被提物重有

9、關(guān)；可能與物體提升高度有關(guān)；可能與承重繩子段數(shù)有關(guān)?；喗M機(jī)械效率高低一位同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的四個(gè)滑輪組，并將所測實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入下表：F1F2F3F4 （1）在表中填上第2次實(shí)驗(yàn)的繩子的股數(shù)n和機(jī)械效率。（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)_和_可知，滑輪組機(jī)械效率高低與被提物重有關(guān)； （3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)和可知，滑輪組的機(jī)械效率與_無關(guān)；（4）通過實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，不同滑輪組提升相同重物時(shí)，動(dòng)滑輪越重，機(jī)械效率越_；（5）要研究滑輪組機(jī)械效率高低是否與物體提升高度有關(guān),應(yīng)該選用_(填“同一”F1F2F3F4 建議用時(shí)5分鐘！1、（2011年海淀二模）34如圖22甲所示，是測動(dòng)滑輪機(jī)械效率的示意圖。它用彈簧測力計(jì)拉動(dòng)繩子自由端

10、，將質(zhì)量為200g的鉤碼從A位置勻速提升到B位置，同時(shí)彈簧測力計(jì)從圖中的A位置勻速豎直上升到B位置，在這個(gè)過程中，彈簧測力計(jì)對繩的拉力為F，彈簧測力計(jì)的示數(shù)如圖22乙所示。請你根據(jù)該實(shí)驗(yàn)完成下列問題。（4分）N012N012345012345甲乙圖22（2）鉤碼上升的距離是 cm。（3）拉力F做的功是 J。（4）該動(dòng)滑輪的機(jī)械效率是 。2、（2011年東城二模）11如圖6所示，A、B重G A:G B=1:3，用甲、乙兩滑輪組分別勻速提升A、B兩物體，在相同時(shí)間內(nèi)兩物體被提升高度分別為hA和hB，2hA=5hB。已知兩滑輪組動(dòng)滑輪重分別為G甲和G乙，且G甲 G乙=13。兩滑輪組的機(jī)械效率分別為1

11、和2，功率分別為P1和P2。若不計(jì)繩重和滑輪軸處摩擦，則下列判斷正確的是 A1 :2 = 1 : 1 B: = 3 : 8 C P1 :P 2 = 5 : 3 D A:B =2 : 5圖6F1甲AF2B乙3、（2011年昌平二模）A圖9Fh甲乙F/N0t/s2圖6F1甲AF2B乙A圖9Fh甲乙F/N0t/s4、（2011年昌平二模）31用一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成滑輪組有兩種繞線方法。小月和小亮各選取一種繞線方法做實(shí)驗(yàn)。（1）小月采用了如圖16甲所示的繞線方法組裝滑輪組。她通過滑輪組用2N 的拉力F將重3.2N的物體勻速提升了0.1m的距離，則有用功為 J，此滑輪組的機(jī)械效率為 %。（2）小亮

12、采用了另一種繞線方法組裝滑輪組，請幫助小亮在圖16乙中畫出滑輪組的繞線。5、（2011年東城一模）圖2132如圖23甲所示，小東同學(xué)在“探究動(dòng)滑輪的特點(diǎn)”時(shí)，先測出了動(dòng)滑輪的重力。然后按圖23乙所示方式進(jìn)行組裝，在動(dòng)滑輪下懸掛鉤碼（質(zhì)量均為已知）。豎直向上拉住彈簧測力計(jì)使鉤碼靜止，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)，記錄在表格中。改變鉤碼的個(gè)數(shù)，重復(fù)上述步驟。比較彈簧測力計(jì)示數(shù)與_的關(guān)系，可以證明使用動(dòng)滑輪有_特點(diǎn)。圖21小東按23圖丙組裝滑輪組，繼續(xù)進(jìn)行了“測量滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)，測得的數(shù)據(jù)如下表所示：FF丙F鉤碼重N彈簧測力計(jì)讀數(shù)N鉤碼移動(dòng)的距離m彈簧測力計(jì)移動(dòng)的距離m機(jī)械效率（1）求出機(jī)械效率=

13、%。（結(jié)果保留一位小數(shù)）（2）保持滑輪組繞線方式不變，增加懸掛鉤碼的個(gè)數(shù)，其機(jī)械效率將_（選填“不變”“變大”或“變小”）。 6、（2011年西城一模）28小麗同學(xué)利用如圖23所示的滑輪組做探究“滑輪組的機(jī)械效率與被提升物體所受重力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表。序號鉤碼總重G(N)鉤碼上升高度h(m)測力計(jì)拉力F(N)測力計(jì)移動(dòng)距離s(m)機(jī)械效率(%)83.392.6 395.2根據(jù)小麗同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得到的結(jié)論是：使用同一滑輪組提升重物時(shí)，被提升物體 越大， 。 圖8A圖8AF7、（2010年海淀二模）22如圖8所示的裝置，已知物體A重為60N，在水平拉力F的作用下，物體以0.2m/

14、s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體與水平地面之間的摩擦力為12N，若滑輪組的機(jī)械效率為80%，則在4s內(nèi)拉力F所做的功是 8、（2010年海淀一模）40圖25是一個(gè)建筑工地提升物體的裝置示意圖，其中AB是一個(gè)以O(shè)為支點(diǎn)的杠桿，且AO:OB=3:4，D是一個(gè)系在杠桿B端的配重物體，重為2580N。人可以通過固定在杠桿A端的滑輪組提升物體。有一質(zhì)量為60kg的工人站在水平地面上，他對地面的壓強(qiáng)p0=1.2104Pa。他利用該裝置勻速提升一塊木材時(shí)，配重物體D受到的支持力為N1，工人對地面的壓強(qiáng)p1=0.8104Pa；他利用該裝置勻速提升一塊鋼材時(shí)，配重物體D受到的支持力為N2，工人向下的拉力為F2；已知

15、N1: N2=7:6，提升木材時(shí)滑輪組的機(jī)械效率=90%，每個(gè)滑輪質(zhì)量都相等，繩重及滑輪與軸的摩擦不計(jì)，不計(jì)桿的重力，g取10N/kg。求：（1）工人提升木材時(shí)向下的拉力F1；（2）工人提升鋼材以0.3m/s的速度勻速上升建議用時(shí)10分鐘！批注：建議控制在10道題以內(nèi)，看似5年中考，實(shí)為“實(shí)戰(zhàn)演習(xí)”！1、（2007年中考）40如圖19所示，質(zhì)量為70kg的工人站在水平地面上，用帶有貨箱的滑輪組把貨物運(yùn)到高處。第一次運(yùn)送貨物時(shí)，放入貨箱的貨物質(zhì)量為160kg，工人用力F1勻速拉繩的功率為P1，貨箱以01rns的速度勻速上升，地面對工人的支持力為N1。第二次運(yùn)送貨物時(shí)，放入貨箱的貨物質(zhì)量為120k

16、g，工人用力F2勻速拉繩，貨箱以02ms的速度勻速上升，地面對工人的支持力為N2，滑輪組機(jī)械效率為2。N1與N2之比為15：19。（不計(jì)繩重及滑輪摩擦，g取l0Nkg）求：（1）貨箱和動(dòng)滑輪的總質(zhì)量m；（2）功率P1；（3）機(jī)械效率2。2、（2008年中考）31、用一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組裝滑輪組有兩種繞線方法。聰聰和明明各選取一種方法做實(shí)驗(yàn)。（1）聰聰采用了如圖甲所示的繞線方法組裝滑輪組。他通過滑輪組用2N的拉力F將重4.2N的物體勻速提升了0.1m的距離，則有用功為J，此滑輪組的機(jī)械效率是。（2）明明采取了另一種繞線方法組裝滑輪組，請幫助明明在圖乙中畫出滑輪組的繞線。3、（2009年中考）

17、37.實(shí)驗(yàn)臺上有組裝好的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示，其中彈簧測力計(jì)的量程為05N。另外還有質(zhì)量均為100g的鉤碼六個(gè)（圖中未畫出）。要求利用上述實(shí)驗(yàn)裝置和鉤碼設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明：用動(dòng)滑輪提升重物時(shí)，如果動(dòng)滑輪的機(jī)械效率不變，則有用功跟總功成正比。請寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟。4、（2011年中考）39某科技小組設(shè)計(jì)的提升重物的裝置如圖20甲所示。圖中水平桿CD與豎直桿EH、DI組合成支架固定在水平地面上。小亮站在地面上通過滑輪組提升重物，滑輪組由動(dòng)滑輪Q和安裝在水平桿CD上的兩個(gè)定滑輪組成。小亮以拉力F1勻速豎直提升物體A的過程中，物體A的速度為1，滑輪組的機(jī)械效率為A。小亮以拉力F2勻速豎直提升物體B的過程中，物體B的速度為2，滑輪組的機(jī)械效率為B。拉力F1、F2做的功隨時(shí)間變化的圖像分別如圖20乙中、所示。已知：1=32，物體A的體積為VA，物體B的體積為VB，且3VA=2VB，物體A的密度為A，物體B的密度為B，且8A=7B。（不計(jì)繩的質(zhì)量，不計(jì)滑輪與軸的摩擦）求：機(jī)械效率B與A之差。圖圖20乙W/J0t/s甲CEDHIQ建議用時(shí)5分鐘！建議用時(shí)5分鐘！批注：建議采用物理思維訓(xùn)練題！馬力馬力1765年，英國人瓦特發(fā)明了世界