第11课时 机械效率 京考解读 考点聚焦 京考探究 1
预测2014年与压强、浮力、简单机械综合作为计算题出现 第11课时┃机械效率 京 考 解 读 考纲要求 1.有用功、额外功、总功;2.机械效率; 3.运用机械效率的公式解决有关问题 近三年 北京市 中考考 查情况 年份 题型 分值 难易程度 考点 2011 计算 7分 难 运用机械效率的公式解决有关问题 2012 2013 单选 2分 预测2014 预测2014年与压强、浮力、简单机械综合作为计算题出现 京考解读 考点聚焦 京考探究
第11课时┃机械效率 考 点 聚 焦 考点1 功的原理 使用机械时,人们所做的功都不会少于不用机械时所做的功;即:使用任何机械都____________。 [说明] (1)使用机械虽然不能省功,但人类仍然使用,是因为使用机械或者可以省力,或者可以省距离,或者可以改变力的方向,给人类工作带来很多方便。 (2)使用机械要省力必须费距离,要省距离必须费力,既省力又省距离的机械是不存在的。 (3)理想情况下(忽略摩擦和机械本身的重力),使用机械时,人们所做的功(Fs)等于不用机械而直接用手对重物所做的功(Gh)。 不能省功 京考解读 考点聚焦 京考探究
第11课时┃机械效率 考点2 机械效率 三种功 概念 计算方法 有用功 为达目的而必须做的功 W有用=G物h 额外功 考点2 机械效率 三种功 概念 计算方法 有用功 为达目的而必须做的功 W有用=G物h 额外功 人们不需要而又不得不做的功 W额外=G动h(滑轮组不考虑摩擦) 总功 有用功与额外功的________ W总=____________ W有用+W额外 总和 京考解读 考点聚焦 京考探究
第11课时┃机械效率 认识“机械效率” 定义 有用功跟总功的________,用符号______表示 公式 ________ 说明 有用功跟总功的________,用符号______表示 公式 ________ 说明 机械效率是一个比值,通常用________表示,由于有用功总______总功,故机械效率总________ 机械效率是标志机械做功性能好坏的物理量,但机械效率的高低并不决定使用机械是省力还是费力 比值 η 百分数 小于 小于1 京考解读 考点聚焦 京考探究
第11课时┃机械效率 考点3 机械效率的测量 名称 测滑轮组的机械效率 原理 ________________ 测量工具 考点3 机械效率的测量 名称 测滑轮组的机械效率 原理 ________________ 测量工具 ____________________ 测量量 物体重力G、物体上升高度h、拉力F、绳子移动距离s 注意 事项 必须使弹簧测力计______________________提升重物,以保证测力计示数大小不变 弹簧测力计、刻度尺 竖直向上匀速 京考解读 考点聚焦 京考探究
第11课时┃机械效率 得出 结论 ①滑轮组中动滑轮个数越多越省力,但机械效率________; ①滑轮组中动滑轮个数越多越省力,但机械效率________; ②同一机械,提升的重物越多,机械效率__________ 提高 方法 ①减小____________________; ②增加__________ 评估 交流 重物提升高度不影响滑轮组的机械效率 越低 越高 动滑轮的重和摩擦 物重 京考解读 考点聚焦 京考探究
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第11课时┃机械效率 滑轮组不同用法时的一些功和机械效率 图11-1 京考解读 考点聚焦 京考探究
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京 考 探 究 第11课时┃机械效率 考点1 机械效率相关实验 考点1 机械效率相关实验 例1 实验台上有组装好的实验装置,如图11-2所示,其中弹簧测力计的量程为0~5 N。另外还有质量均为100 g的钩码六个(图中未画出)。要求利用上述实验装置和钩码设计一个实验证明:用动滑轮提升重物时,如果动滑轮的机械效率不变,则有用功跟总功成正比。请写出主要实验步骤。 图11-2 京考解读 考点聚焦 京考探究
第11课时┃机械效率 实验步骤:(1)在动滑轮挂钩上挂2个钩码,用弹簧测力计竖直向上匀速拉绳子自由端。2个钩码的总质量用m表示,绳子自由端所受拉力用F表示,绳子自由端移动的距离用s表示,钩码上升的高度用h表示。将m的数值记录在表格中,用弹簧测力计测出F,用刻度尺分别测出s、h,并把测量数据记录在表格中。 (2)保持动滑轮所挂钩码个数不变,依次改变绳子自由端移动的距离s,仿照步骤(1)再做5次实验,分别测量各次的F、s、h,并把各次的测量数据记录在表格中。 答 案 京考解读 考点聚焦 京考探究
(3)利用W总=Fs计算出各次的总功,利用W有用=Gh=mgh计算出各次的有用功,并将各次的总功、有用功记录在表格中。 第11课时┃机械效率 (3)利用W总=Fs计算出各次的总功,利用W有用=Gh=mgh计算出各次的有用功,并将各次的总功、有用功记录在表格中。 解决探究实验题的思路重点是:一看探究目的找物理量,如本题中的“有用功”和“总功”, 二看器材找测量工具,如本题中的“弹簧测力计”和图中的“刻度尺”,三将要测量的物理量和所给的实验器材建立起联系寻找测量方法,如本题中的“有用功”与“钩码质量”和“刻度尺测钩码上升的高度”建立联系,“总功”与“弹簧测力计测绳子自由端所受拉力”和“刻度尺测绳子自由端移动的距离”建立联系。 解 析 京考解读 考点聚焦 京考探究
第11课时┃机械效率 点评 看到题中的实验装置图马上会想到测机械效率,而本题却是要以动滑轮的机械效率不变为条件,证明有用功跟总功成正比。审题不认真,按照思维定势处理问题,是部分同学的弱点。要保持动滑轮的机械效率不变,实验过程中就必须保持动滑轮所挂钩码个数不变。 京考解读 考点聚焦 京考探究
第11课时┃机械效率 机械效率综合计算 例2 [2012·北京中考]图11-3是一种新型吊运设备的简化模型示意图,图中虚线框里是滑轮组(未画出),滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。工人师傅用该吊运设备先后搬运水平地面上的圆柱形物体A和物体B。物体A的底面积为SA,密度为ρA,高度为hA;物体B的底面积为SB,密度为ρB,高度为hB。当物体A所受竖直向上的拉力FT1为1500 N时,物体A静止,地面对物体A的支持力为FN1;挂在滑轮组挂钩上的物体A匀速竖直上升4 m的过程中,电动机对滑轮组绳子自由端的拉力为F1,拉力F1做的功为W。当物体B所受竖直向上的拉力FT2为1000 N时,物体B静止,地面对物体B的支持力为FN2;挂在滑轮 京考解读 考点聚焦 京考探究
第11课时┃机械效率 组挂钩上的物体B以速度v匀速竖直上升的过程中,电动机对滑轮组绳子自由端的拉力F2为625 N,拉力F2做功的功率P为500 W,滑轮组的机械效率为80%。已知:FN1=2FN2 ,5SA=4SB ,8ρA=7ρB ,2hA=5hB ,不计绳的质量,不计滑轮与轴的摩擦。求: (1)物体B匀速上升的速度 v。 (2)拉力F1做的功W。 (1)0.2 m/s (2)1.6×104 J 答 案 图11-3 京考解读 考点聚焦 京考探究
点评 机械效率的计算是中考的必考点,综合考查了对功、机械效率计算公式的灵活运用,通常以杠杆或滑轮组为载体进行命题。 第11课时┃机械效率 点评 机械效率的计算是中考的必考点,综合考查了对功、机械效率计算公式的灵活运用,通常以杠杆或滑轮组为载体进行命题。 京考解读 考点聚焦 京考探究