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(共30张PPT)
机械效率
(5年3考,1~3分)
梳理主干 速记速填
实验探究 素养提升
高频考点 疑难突破
云南三年真题 两年模拟
全国中考 真题集训
梳理主干 速记速填
机械效率
1.三类功:
(1)有用功:为了达到目的必须要做的功。
(2)额外功:对达到某一目的没有用又不得不做的功。
(3)总功:有用功和额外功的总和。
2.机械效率:
(1)定义:____________跟__________的比值。
(2)公式:____________。
　有用功　
　总功　
　η=　
(3)规律:机械效率总___________。
(4)提高滑轮组机械效率的主要方法。
①__________物重;
②__________动滑轮重。
【名师点拨】(1)使用简单机械可以省力或省距离,但不能省功。
(2)机械效率要用百分数表示,不能用小数表示。
(3)使用任何机械时,都不得不做一些额外功,所以机械效率η总小于1。
(4)机械效率与功率无关。
　小于1　
　增加　
　减小　
实验探究 素养提升
【主题】测量滑轮组的机械效率
1.测量原理:____________。
2.测量器材:________________、____________。
3.实验中,要__________缓慢拉动弹簧测力计,使弹簧测力计示数稳定,便于读出拉力大小。
　η=　
　弹簧测力计　
　刻度尺　
　匀速　
4.控制变量法的应用:
(1)探究滑轮组的机械效率与物重的关系:使用同一滑轮组,将________________
提升相同的高度。
(2)探究滑轮组的机械效率与动滑轮重的关系:控制滑轮组所吊钩码的数量相同,改变________________________________。
5.实验结论:在不考虑摩擦的情况下,滑轮组的机械效率与动滑轮的重以及被提升物体的重有关。动滑轮越重,机械效率__________,被提升物体越重,机械效率
__________。
　不同数量的钩码
　动滑轮的数量或动滑轮的质量　
　越低　
　越高　
【失分盲点】
滑轮组机械效率的大小与物体提升的高度无关。
【示范案例】小明所在的实验小组做“测量滑轮组的机械效率”的实验,实验装置如图甲所示。
[基础探究]
(1)按照甲图装置实验,小明应竖直向上__________拉动弹簧测力计,使钩码从A处升高到A'处。由图可知拉力为________N,钩码上升的高度为_______cm。
(2)小明用图甲滑轮组进行了3次实验,如图所示,实验数据记录如表。
次 数 钩码 重/N 钩码上升 距离/cm 弹簧测力计 示数/N 弹簧测力计 上升距离/cm 机械
效率
1 2 10 0.8 30 83.8%
2 4 10 1.5 30
3 6 10 30 90.9%
　匀速　
　0.8　
　5　
①第2次实验中滑轮组的机械效率为___________(结果保留一位小数)。
②根据第3组实验数据,第3次实验中弹簧测力计的示数为________N(结果保留一位小数)。
③分析表格中的数据得出结论:同一滑轮组,______________________________
____________。
　88.9%　
　2.2　
　提升的物体越重,滑轮组的机械
效率越高　
(3)小明又用如图所示的两种滑轮组进行多次实验,记录的实验数据如表:
实验 次数 钩码重 G/N 钩码上 升高度 h/cm 拉力 F/N 绳端移 动距离 s/cm 机械
效率
1 0.5 10 0.4 30 41.7%
2 1.5 10 0.8 30 62.5%
3 0.5 10 0.5 40 25.0%
4 1.5 10 0.7 40 53.6%
根据表中数据可以判断出第1次实验所选择的是________(选填“乙”或“丙”)滑轮组。
分析表格数据_________________(选填数字)可知:在所提升重物相同的条件下,滑轮组的动滑轮越重,则其机械效率越________。
　乙　
　1和3(或2、4)　
　小　
[创新拓展]
(4)小华实验小组也利用图1、图2、图3所示的三种钩码进行了三次实验,每次测得的机械效率均大于小明实验小组的测量值,则小华实验小组测量值偏大的原因可能是_______。(填字母)
A.测拉力时,弹簧测力计未调零,指针指在零刻度线下方
B.弹簧测力计每次拉动钩码时均加速上升
C.所使用的动滑轮的重力小于小明实验小组
(5)在实验时,如果拉力方向与竖直方向有一定夹角,那么所测得的滑轮组的机械效率将会__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
　C　
　变小　
高频考点 疑难突破
【考点】机械效率
【示范题】(2025·河南中考)如图,某工人利用滑轮在时间t内,将重为G的物料匀速提升了h的高度,工人对绳子竖直向上的拉力大小为F,不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是( )
A.该工人使用的是定滑轮
B.提升物料做的有用功为2Gh
C.拉力F做功的功率为
D.该滑轮的机械效率为
C
【提分必备】利用简单机械做功的计算
项目 W(功) η(机械效率)
W有用=Gh W额外=G动h W总=Fs=Fnh =Gh+G动h η====或
η==
注:n为承担物重的绳子股数
项目 W(功) η(机械效率)
W有用=fs物 W总=Fs=Fns物 η====
注:n为承担摩擦力的绳子股数
W有用=Gh W额外=fl W总=Fl或 W总=Gh+fl η==或η=
说明:不计绳重和摩擦 【变式训练】
1.(知效率求功)小东利用如图所示的滑轮组把物体A匀速提升至高处。他用F=100 N的力竖直向下拉绳时,滑轮组的机械效率为80%,物体A以0.05 m/s的速度匀速上升了10 s,不计绳重和摩擦,则( )
A.绳子自由端移动的速度为0.2 m/s
B.拉力F做功的功率为5 W
C.做的有用功为150 J
D.动滑轮受到的重力为60 N
D
2. (斜面机械效率)如图所示,把重为40 N的物体从斜面底端匀速推到斜面顶端,斜面长2 m,高0.6 m,沿斜面的推力F为20 N。那么,此过程中有用功是________J,斜面的机械效率是__________。
　24　
　60%　
3.(水平滑轮组机械效率) 如图,小明同学用滑轮组拉动水平地面上重为500 N的物体A,在20 s时间内将绳子的自由端匀速拉动6 m,地面对物体A的摩擦力为150 N,小明施加的拉力F=100 N(忽略绳重和滑轮重),则物体A运动的速度为________m/s,滑轮组的机械效率为__________。
　0.1　
　50%　
云南三年真题 两年模拟
【命题点】机械效率
1. (2022·云南学业考)如图所示,工人利用滑轮组将质量为57 kg的建筑材料匀速提升,绳子自由端移动的速度为0.4 m/s,动滑轮的质量为3 kg,忽略绳重和摩擦,g取10 N/kg,则( )
A.经过10 s建筑材料被提升4 m
B.工人对绳子的拉力为300 N
C.经过10 s工人做的有用功为2 280 J
D.此过程中该滑轮组的机械效率为90%
B
2. (2025·云南昆明师大附中模拟)用某滑轮组提升重物时,绳子自由端拉力做功随时间变化的关系如图所示,在20 s 内绳子自由端竖直匀速移动16 m,重物竖直匀速上升4 m。已知动滑轮总重100 N,提升的重物重800 N。关于该过程,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端拉力的功率为400 W
B.额外功为400 J
C.绳子自由端拉力的大小为200 N
D.滑轮组的机械效率约为80%
D
3. (2024·曲靖麒麟区模拟)如图所示,将一个重6 N的物体从斜面底端匀速沿直线拉到斜面顶端,拉力为4 N,斜面长s=1.2 m,高h=0.4 m。下列说法正确的是( )
A.在这个过程中,拉力做的有用功为2.4 J
B.物体受到的摩擦力是6 N
C.此斜面的机械效率约是22.2%
D.在这个过程中,物体受到的拉力与摩擦力是相互作用力
A
4.(2024·昆明官渡区校级模拟)如图所示,一滑轮组拉着重300 N的物体在水平地面上匀速运动,2 s的时间内物体运动了1 m,已知拉力F=50 N,物体受到的摩擦力为120 N。下列说法正确的是( )
A.绳端移动的速度为1 m/s
B.拉力的功率为75 W
C.物体克服重力做的功为300 J
D.该滑轮组的机械效率为50%
B
5. (2025·昆明五华区校级模拟)如图所示,甲、乙两套装置所用的滑轮质量相等,用它们分别将相同质量的钩码匀速竖直提升,绳端A、B移动相同的距离(忽略绳重和摩擦),在此过程中两滑轮组绳端的拉力FA_______FB;滑轮组的机械效率η甲
_______η乙。(均选填“>”“<”或“=”)
　>　
　=　
全国中考 真题集训
1. (2025·扬州中考)如图,工人用动滑轮提升重物,下列说法正确的是( )
A.克服动滑轮重力做的功是有用功
B.重物与人手移动的距离相等
C.重物与人手移动的速度相等
D.增加重物,动滑轮的机械效率变大
D
2. (2025·兰州中考)某同学用滑轮组提升物体,绳子自由端竖直移动的距离和物体上升的高度随时间变化的关系分别如图线a、b所示。已知物体的质量为
0.5 kg,动滑轮的质量为0.1 kg,绳子自由端的拉力F为2.5 N。则在0~5 s的时间内,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的速度为0.02 m/s
B.滑轮组的有用功为0.5 J
C.拉力F的功率为0.05 W
D.滑轮组的机械效率为83.3%
B
3. (2025·吉林中考)如图所示,工人用500 N的拉力,在15 s内将重为450 N的物体匀速提升3 m,在这个过程中,下列说法正确的是( )
A.使用的滑轮是动滑轮
B.做的有用功为1 500 J
C.拉力的功率为90 W
D.该装置的机械效率为90%
D
4.(2025·青海中考)塔吊是现代建筑业常见的一种机械设备,学完滑轮组的小文自制了一张塔吊简易图。如图所示,下方所挂物体的重力为1 200 N,动滑轮的自重为300 N,不计绳重及绳与滑轮之间的摩擦,则绳端的拉力F=_________N,此装置的机械效率η=__________。
　750　
　80%　
5. (2025·乐山中考)如图所示,在斜面上将一个重10 N的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的拉力F=6 N,斜面长s=0.6 m、高h=0.3 m,则拉力所做的功为________J;把重物直接提升h所做的功作为有用功,忽略弹簧测力计的重力和空气阻力,则斜面对物体的摩擦力为_______N。
　3.6　
　1　
本课结束

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