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）

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B2.(2021泸州)如图，一个箱子静止在水平地面，小聪用150N的水平拉力将箱子移动了0.4m，小聪的拉力做功为______J．待箱子静止后，小明用80N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600803.(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10N/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100m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1100g最大上升速度5m/s(S模式)4m/s(P模式)最大下降速度3m/s最大水平飞行速度20m/s最大飞行海拔高度6000m最长悬停时间29min112544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2400N，F为1500N，则该滑轮组的机械效率是________．运动280%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100N，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)．10080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WFv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50N的动滑轮，把450N的重物提升了2m，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2504900100090%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)1615090045080010088.9%(2)如图乙所示滑轮组，每个滑轮重50N，用这个滑轮组把质量为40kg的重物在2s内匀速提升2m，不计绳重和摩擦(g取10N/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＝50N的力通过滑轮组水平拉重力为300N的物体，使其向左匀速运动，在这过程中拉力F做功为40J，已知物体受到水平地面的摩擦力为60N，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).0.460%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

140.12.70.274%240.11.80.374%380.13.10.386%480.12.50.4_____80%丁(5)第2次实验中，2s内钩码上升的高度为0.1m，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)0.150.141、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

140.12.70.274%240.11.80.374%380.13.10.386%480.12.50.480%(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

140.12.70.274%240.11.80.374%380.13.10.386%480.12.50.480%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