12第十二章简单机械.ppt

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1、第第十二十二章章 简单机械简单机械中考考点清单中考考点清单课标解读课标解读常考类型剖析常考类型剖析实验突破实验突破易错题探究易错题探究 课标解读（课标解读（2011修订修订版）版）1.知道简单机械通过实验，探究并了解杠杆知道简单机械通过实验，探究并了解杠杆的平衡条件的平衡条件2.知道机械效率了解提高机械效率的途径和知道机械效率了解提高机械效率的途径和意义意义3.了解人类使用机械的历程了解机械的使用了解人类使用机械的历程了解机械的使用对社会发展的作用对社会发展的作用返回目录返回目录中考考点清单中考考点清单考点一考点一杠杆杠杆返回目录返回目录1.1.杠杆杠杆固定点固定点O O中考考点清单中考考点清

2、单返回目录返回目录阻力阻力F F2 2动力动力阻力阻力动力动力F F1 中考考点清单中考考点清单2.杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件：杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件：动力动力 动力臂阻力动力臂阻力阻阻力臂或写为力臂或写为 F1L1如图如图2中中F2L2返回目录返回目录中考考点清单中考考点清单3.生活中的杠杆生活中的杠杆返回目录返回目录等于等于大于大于小于小于中考考点清单中考考点清单考点考点二二滑轮滑轮1.定滑轮和动滑轮定滑轮和动滑轮等臂等臂省力省力省力省力不改变力的方向不改变力的方向返回目录返回目录费距离费距离省力省力不改变力的方向不改变力的方向中考考点清单中考考点清单2.滑轮组滑轮组返回目录返回目

3、录(1)人们常常人们常常把定滑轮和动滑轮组合在一起，构把定滑轮和动滑轮组合在一起，构成滑轮组成滑轮组（）滑轮组的省力情况和绕线情况有关，绳子段（）滑轮组的省力情况和绕线情况有关，绳子段数由动滑轮上的绳子段（股）数决定即动滑轮数由动滑轮上的绳子段（股）数决定即动滑轮上有段绳子承担，拉力就是物重的分之一，上有段绳子承担，拉力就是物重的分之一，拉力拉力 G G物物（不考虑动滑轮重和摩擦），绳子自（不考虑动滑轮重和摩擦），绳子自由端移动的距离由端移动的距离为物体上升距离为物体上升距离的的倍滑轮倍滑轮组既可以组既可以，又可以，又可以 1718改变力的方向改变力的方向省力省力中考考点清单中考考点清单考点考

4、点三三机械效率机械效率返回目录返回目录3.轮轴和斜面也属于简单机械，并且都可以是省轮轴和斜面也属于简单机械，并且都可以是省力力机械，若使用轮轴或斜面能省力，则一定要机械，若使用轮轴或斜面能省力，则一定要 距离距离.19费费做有做有功功W有有1.有用功和额外功有用功和额外功（1）无论是否使用机械，必须要做的功，叫用无论是否使用机械，必须要做的功，叫用 ，用用 表示表示（2）使用机械时，并非我们需要又不得不做的功，使用机械时，并非我们需要又不得不做的功，叫做叫做 ，用，用 表示表示20212223额外功额外功W额额中考考点清单中考考点清单2.机械效率机械效率有用功有用功总功总功W有有W总总 100

5、%返回目录返回目录W总总（3）有用功与额外功之和叫做有用功与额外功之和叫做 ，用用 表示表示2524总功总功W有有 W额额（4）总功、有用功和额外功之间的关系为：总功、有用功和额外功之间的关系为：W总总 .26（1）物理学中，将物理学中，将 跟跟 的比值的比值叫做机械效率，叫做机械效率，用符号用符号 表示表示272829（2）公式：公式：中考考点清单中考考点清单小于小于百分数百分数返回目录返回目录小于小于1（3）使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总是功总是 总功，所以机械效率总是总功，所以机械效率总是 的的机械效率通常用机械效率通常用 表示表示中

6、考考点清单中考考点清单返回目录返回目录中考考点清单中考考点清单（4）提高机械效率的主要方法是改进结构，使它提高机械效率的主要方法是改进结构，使它更合理，更轻巧在使用中按照技术规程经常保养，更合理，更轻巧在使用中按照技术规程经常保养，使机械处于良好的状态使机械处于良好的状态.返回目录返回目录常考类型剖析常考类型剖析返回目录返回目录类类型型题题展示展示类型一型一 杠杆的分杠杆的分类例例1 1（烟台）烟台）如图所示的简单机械中，属于如图所示的简单机械中，属于费力杠杆的是费力杠杆的是 （）（）C常考类型剖析常考类型剖析返回目录返回目录【解析】【解析】羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，羊角锤在使用过

7、程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，是省力杠杆，A选项不符合题意；瓶盖起子在使用选项不符合题意；瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，B选项选项不符合题意；镊子在使用过程中，动力臂小于阻力不符合题意；镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，臂，是费力杠杆，C选项符合题意；独轮车在使用选项符合题意；独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，D选项选项不符合题意故选不符合题意故选C.【名师点拨】【名师点拨】首先通过观察实物，首先通过观察实物，确定支点的位置确定支点的位置，从而进一步从而进一步判

8、断动力臂与阻力臂长度的关系判断动力臂与阻力臂长度的关系，也可以，也可以根据生活经验来判断根据生活经验来判断常考类型剖析常考类型剖析返回目录返回目录变式题变式题1 1 如图所示，一位母亲推着婴如图所示，一位母亲推着婴儿车行走，当前轮遇到障碍物时，母儿车行走，当前轮遇到障碍物时，母亲向下按扶把，若把婴儿车视为杠杆，亲向下按扶把，若把婴儿车视为杠杆，这时杠杆的支点是这时杠杆的支点是；当后轮遇；当后轮遇到障碍物时，母亲向上抬起扶把，这时婴到障碍物时，母亲向上抬起扶把，这时婴儿车可视为儿车可视为杠杆（填杠杆（填“省力省力”或或“费力费力”）图图1 1省力省力后轮后轮【解析】【解析】当前轮遇到障碍物时向下

9、按扶把时，婴当前轮遇到障碍物时向下按扶把时，婴儿车绕后轮转动，所以后轮是支点；当后轮遇到儿车绕后轮转动，所以后轮是支点；当后轮遇到障碍物时向上抬起扶把，婴儿车绕前轮转动，所障碍物时向上抬起扶把，婴儿车绕前轮转动，所以前轮是支点，这时动力臂大于阻力臂是省力杠杆以前轮是支点，这时动力臂大于阻力臂是省力杠杆常考类型剖析常考类型剖析返回目录返回目录类型二型二 杠杆力臂作杠杆力臂作图图【作作图指导】图指导】力臂作图步骤力臂作图步骤：常考类型剖析常考类型剖析返回目录返回目录例例2 2（贺州）贺州）如图所示，以如图所示，以O为转动轴的为转动轴的杠杆杠杆OAOA处于静止状态，作出拉力处于静止状态，作出拉力的力

10、臂的力臂常考类型剖析常考类型剖析返回目录返回目录【解析】解析】延长力延长力F的作用线，从支点的作用线，从支点O到力的作到力的作用线作垂线用线作垂线L，即就为拉力，即就为拉力F的力臂的力臂变式题变式题2 2（梧州）梧州）如图所示，画出作用如图所示，画出作用在铡刀手柄上的力在铡刀手柄上的力的力臂的力臂图图4 4答图答图4 常考类型剖析常考类型剖析返回目录返回目录【解析】【解析】延长动力作用线，过支点延长动力作用线，过支点O作动力作用线的作动力作用线的垂线段，即动力臂垂线段，即动力臂L.类型三型三 杠杆平衡条件的杠杆平衡条件的应应用用例例3 3（永州永州）如图所示，在调节平衡后的杠如图所示，在调节平

11、衡后的杠杆两侧，分别挂上相同规格的钩码，杠杆处于平衡杆两侧，分别挂上相同规格的钩码，杠杆处于平衡图状态如果两侧各去掉一个钩图状态如果两侧各去掉一个钩码，下列说法正确的是（）码，下列说法正确的是（）左端下沉左端下沉右端下沉右端下沉仍然平衡仍然平衡无法判断无法判断图图5 5B常考类型剖析常考类型剖析返回目录返回目录【解析】【解析】设每个钩码的重力为设每个钩码的重力为G，每个小格的长度，每个小格的长度为为L，根据杠杆平衡条件，若两侧各去掉一个钩码，根据杠杆平衡条件，若两侧各去掉一个钩码，则：左边则：左边G3L；右边；右边2G2L；右边乘积大于左；右边乘积大于左边乘积，所以右端下沉故选边乘积，所以右端

12、下沉故选B变式题变式题3 3（南京南京）如图所示，小明正在做俯卧如图所示，小明正在做俯卧撑，把他的身体看作一个杠杆，撑，把他的身体看作一个杠杆，为支点，为支点，为重心，他的体重为重心，他的体重为为500500此时，地面对手的此时，地面对手的支持力支持力的力臂是的力臂是，大，大小为小为图图常考类型剖析常考类型剖析返回目录返回目录【解析】解析】力臂是指支点到力的作用线的距离，所力臂是指支点到力的作用线的距离，所以分以分析该题不难看出，此时析该题不难看出，此时的的力臂就是从支点到的作力臂就是从支点到的作用线的距离用线的距离，即，即0.9m+0.6m=1.5m；此时的阻力臂此时的阻力臂（重力的力臂）是

13、（重力的力臂）是0.9m所以根据杠杆平衡知识可所以根据杠杆平衡知识可知：知：=，（0.9+0.6）=5500.9，故故330.类型四型四 滑滑轮轮和滑和滑轮组轮组例例4 4 如图所示，用下列装置提升同一重物，若不计如图所示，用下列装置提升同一重物，若不计滑轮自重及摩擦，则最省力的是滑轮自重及摩擦，则最省力的是 （）（）C常考类型剖析常考类型剖析返回目录返回目录【解析解析】A选项中是动滑轮，由动滑轮及其工作特选项中是动滑轮，由动滑轮及其工作特点可知，省一半的力，即点可知，省一半的力，即 ；B选项中是定滑选项中是定滑轮，由轮，由定滑轮及其工作特点可知，不省力，定滑轮及其工作特点可知，不省力，F=G

14、常考类型剖析常考类型剖析返回目录返回目录即即F=G；C选项中是滑轮组，绕在动滑轮上的绳选项中是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子由股，则子由股，则 ；D选项是滑轮组，绕在动滑选项是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子由股，则轮上的绳子由股，则 ；由以上可知：在滑轮；由以上可知：在滑轮重及摩擦不计的情况下最省力的是重及摩擦不计的情况下最省力的是C故选故选CF=G3F=G2变式题变式题4 4 请你在图请你在图7 7中画出用滑轮组提升重物的最中画出用滑轮组提升重物的最省力的绕绳方法省力的绕绳方法常考类型剖析常考类型剖析返回目录返回目录图图7 7答图答图7 7【解析】解析】动滑轮被几根绳子承担，拉力就是物体和动动滑轮被

15、几根绳子承担，拉力就是物体和动滑轮总重的几分之一，由图知：滑轮个数滑轮总重的几分之一，由图知：滑轮个数n=2n=2，所以，所以绳子段数绳子段数n=3n=3，根据，根据“奇动偶定奇动偶定”的方法，绳子从定的方法，绳子从定常考类型剖析常考类型剖析返回目录返回目录滑轮开始绕，每个滑轮只能绕一次，如答图所示：此滑轮开始绕，每个滑轮只能绕一次，如答图所示：此题最多可由题最多可由3 3段绳子承担动滑轮的重段绳子承担动滑轮的重类型五型五 机械效率的机械效率的计计算算例例5 5（百色）百色）如图所示，如图所示，小欣用滑轮组把重为小欣用滑轮组把重为600600的物体的物体提高，所用的拉力为提高，所用的拉力为40

16、0400，则小欣所做的有用功是则小欣所做的有用功是 ，该滑轮组的机械效率是该滑轮组的机械效率是图图60075%常考类型剖析常考类型剖析返回目录返回目录【解析】【解析】克服物体的重力做的有用功为克服物体的重力做的有用功为W=Gh=600N1m=600J；拉力所做的总功为拉力所做的总功为总总=Fs=400N22=800J，所以该滑轮组的机所以该滑轮组的机械效械效率为率为:W总总600J=W有有800J=75%.100%100%=【名师点拨】名师点拨】解答机械效率计算问题的基本思路：解答机械效率计算问题的基本思路：首先应认真审题，搞清题目中的物理现象及首先应认真审题，搞清题目中的物理现象及过程过程计

17、算有用功、额外功和总功，根据人们使用机计算有用功、额外功和总功，根据人们使用机常考类型剖析常考类型剖析返回目录返回目录械的不同，有用功的计算也不尽相同械的不同，有用功的计算也不尽相同运用机械效率公式解题时还应注意有关物理量的运用机械效率公式解题时还应注意有关物理量的关系关系.变式题变式题5 5（沈阳沈阳）如图所示，斜面长如图所示，斜面长1 1 m m，高高0.40.4，用大小为，用大小为5 5沿斜面向上的拉力，将重沿斜面向上的拉力，将重1010的的铁块从底端匀速拉到顶端，斜面的机械效率铁块从底端匀速拉到顶端，斜面的机械效率为为；若仅使倾角；若仅使倾角逐渐增大，沿斜面向上的逐渐增大，沿斜面向上的

18、拉力将逐渐拉力将逐渐（选填（选填“增大增大”、“不变不变”或或“减小减小”），），此斜面的机械效率将逐渐此斜面的机械效率将逐渐（选填（选填“增大增大”、“不变不变”或或“减减小小”）.80%80%增大增大增大增大常考类型剖析常考类型剖析返回目录返回目录【解析】【解析】斜面的机械效率：斜面的机械效率：5N1m 100%=80%；若仅使倾角若仅使倾角逐渐增大，逐渐增大，则沿斜面向上的拉力逐渐增大；其他条件不变，则沿斜面向上的拉力逐渐增大；其他条件不变，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高斜面的倾斜程度越大，机械效率越高W总总10N0.4m=W有有5N1m=80%;100%100%=易错题探究易错题探究

19、返回目录返回目录根据滑根据滑轮组绕线段数判断拉力大小或自由端段数判断拉力大小或自由端绳子移子移动距离距离滑轮组省力情况分析滑轮组省力情况分析（）不计摩擦和机械本身的重力时，（）不计摩擦和机械本身的重力时，F=1nG G物物返回目录返回目录（）只考虑动滑轮的重力，不计摩擦和绳重时，（）只考虑动滑轮的重力，不计摩擦和绳重时，（为承担物重的绳子段数）而承担物重的绳子段数（为承担物重的绳子段数）而承担物重的绳子段数则可以通过则可以通过“隔离法隔离法”来确定，如图来确定，如图1010所示，在动滑所示，在动滑轮和定滑轮之间画一条虚线，有几段绳子通过动滑轮和定滑轮之间画一条虚线，有几段绳子通过动滑轮（或者有

20、几条绳子与动滑轮相连），就有几段绳子轮（或者有几条绳子与动滑轮相连），就有几段绳子承担物重承担物重.F=G物物+G动动n易错题探究易错题探究实验突破实验突破返回目录返回目录实验实验一探究杠杆的平衡条一探究杠杆的平衡条件件（20132013年考查年考查3 3次，次，20122012年考查年考查1 1次，次，20112011年考查年考查4 4次）次）命题点：命题点：杠杆平衡螺母的调节杠杆平衡螺母的调节（左高左调，右高右调）（左高左调，右高右调）.支点处于杠杆中间支点处于杠杆中间（避免杠杆自重对杠杆平衡的影响）（避免杠杆自重对杠杆平衡的影响）调节杠杆在水平位置静止调节杠杆在水平位置静止（方便读出杠杆

21、的力（方便读出杠杆的力臂）臂）测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆，测力计测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆，测力计的示数变化（的示数变化（示数将变大，因为拉力的力臂变小了）示数将变大，因为拉力的力臂变小了）分析数据，总结平衡条件分析数据，总结平衡条件利用平衡条件调节杠杆平衡利用平衡条件调节杠杆平衡测量多组数据的目的测量多组数据的目的（避免偶然性，使得结论更具有普遍（避免偶然性，使得结论更具有普遍性）性）实验突破实验突破返回目录返回目录例例1 1（来宾）来宾）在在“研究杠杆平衡条件研究杠杆平衡条件”实实验中：验中：（）在做实验时，要求杠杆在水平位置平衡的目（）在做实验时，要求杠杆在水平位置平衡的目的

22、是的是小王同学把杠杆放在支架小王同学把杠杆放在支架上后，如图所示，他应将平衡螺母向上后，如图所示，他应将平衡螺母向调节调节（选填（选填“左左”或或“右右”）便于测量力臂便于测量力臂 左左实验突破实验突破返回目录返回目录（）小王的实验数据如下表：）小王的实验数据如下表：根据实验数据分析，可得出杠杆的平衡条件：根据实验数据分析，可得出杠杆的平衡条件：（）小王所做实验仍存在不足，同一物理实验中，（）小王所做实验仍存在不足，同一物理实验中，经常需要测多组数据以下四个实验中测多组数据目经常需要测多组数据以下四个实验中测多组数据目实验突破实验突破返回目录返回目录的与本实验相同的有的与本实验相同的有（选填序

23、号）（选填序号）探究杠杆平衡的条件探究杠杆平衡的条件伏安法测定值电阻伏安法测定值电阻的阻值的阻值探究串联电路中的电流规律探究串联电路中的电流规律探究重探究重力大小与质量的关系这些实验测多组数据目的都力大小与质量的关系这些实验测多组数据目的都是为了是为了 .寻找普遍适用的规律寻找普遍适用的规律【解析】解析】当杠杆在水平位置平衡时，力臂与杆重当杠杆在水平位置平衡时，力臂与杆重合，便于测量力臂，由图可知此时杠杆的右侧重，合，便于测量力臂，由图可知此时杠杆的右侧重，所以平衡螺母要向左调；在所以平衡螺母要向左调；在中多次测量数中多次测量数据是为了找规律，而据是为了找规律，而的多次测量是为了减小误的多次测

24、量是为了减小误差差实验突破实验突破返回目录返回目录变式题变式题1 1 如图甲所示，小明在探究如图甲所示，小明在探究“杠杆的杠杆的平衡条件平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个（）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止（）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉此时，应把杠杆两端的平衡时，发现杠杆右端下沉此时，应把杠杆两端的平衡螺母向螺母向（选填（选填“左左”或或“右）调节，使杠杆在不挂右）调节，使杠杆在不挂钩码时，达到水平平衡状态钩码时，

25、达到水平平衡状态.（）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上点处挂）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上点处挂个钩码，在点处挂个钩码杠杆恰好在原位置平个钩码，在点处挂个钩码杠杆恰好在原位置平衡于是小明便得出了杠杆的平衡条件为：衡于是小明便得出了杠杆的平衡条件为：他这样得出的结论是否合他这样得出的结论是否合理理?；为什么？；为什么？左左动力动力动力臂阻力动力臂阻力阻力臂阻力臂不合理不合理实验突破实验突破返回目录返回目录 实验次数太少，结论有一定的偶然性实验次数太少，结论有一定的偶然性（）实验结束后，小明提出了新的探究问题：（）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成

26、支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成实验突破实验突破返回目录返回目录立？立？”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符平衡条件不相符其原因是其原因是：.杠杆自身受到重力作用杠杆自身受到重力作用（）杠杆不处于水平位置能否平衡？甲乙意见不（）杠杆不处于水平位置能否平衡？甲乙意见不同甲认为能平衡于是他让每次杠杆倾斜时静止，同甲认为能平衡于是他让每次杠杆倾斜

27、时静止，做这个实验也得出了杠杆平衡条件甲认为杠杆平做这个实验也得出了杠杆平衡条件甲认为杠杆平衡不一定是水平的，这种说法对吗衡不一定是水平的，这种说法对吗?（选填（选填对或错），甲这种方案与乙让杠杆在水平位置做实验对或错），甲这种方案与乙让杠杆在水平位置做实验的方案相比较，你认为哪个实验方案好，并说明理由的方案相比较，你认为哪个实验方案好，并说明理由对对实验突破实验突破返回目录返回目录由由：实验方案好；理由是实验方案好；理由是 .乙乙平位置平衡，便于测量力臂平位置平衡，便于测量力臂.乙方案中的杠杆在水乙方案中的杠杆在水【解析】【解析】（）让杠杆静止时，右端下沉，故应将平（）让杠杆静止时，右端下沉

28、，故应将平衡螺母（左端和右端的均可）向左调节，直至杠杆平衡螺母（左端和右端的均可）向左调节，直至杠杆平衡为止；（）杠杆的平衡条件是：动力衡为止；（）杠杆的平衡条件是：动力动力臂动力臂阻力阻力阻力臂，只通过一次测量，数据具有偶然性，阻力臂，只通过一次测量，数据具有偶然性，不具备普遍性，因此得出的结论不合理；（）图乙不具备普遍性，因此得出的结论不合理；（）图乙中，杠杆的重心不在支点上，杠杆自身的重力对杠杆中，杠杆的重心不在支点上，杠杆自身的重力对杠杆转动产生了影响，导致拉力的大小比由杠杆平衡条转动产生了影响，导致拉力的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大；（）杠杆处于静止状态或件计算出来的数值偏

29、大；（）杠杆处于静止状态或实验突破实验突破返回目录返回目录匀速转动状态都叫杠杆平衡，所以甲的说法是对的；匀速转动状态都叫杠杆平衡，所以甲的说法是对的；力臂等于支点到力的作用线的距离，在乙的实验方案力臂等于支点到力的作用线的距离，在乙的实验方案中，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，中，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来而甲实验方力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来而甲实验方案中的力臂不便于测量，所以，乙的实验方案好案中的力臂不便于测量，所以，乙的实验方案好实验实验二二测测量滑量滑轮组轮组的机械效率的机械效率（20122012年考查年考查1 1次

30、，次，20112011年考查年考查1 1次次）命题点：命题点：实验原理实验原理 实验所需测量仪器是：弹簧测力计和刻度尺实验所需测量仪器是：弹簧测力计和刻度尺.W总总Gh=W有有Fs）.100%100%=（实验突破实验突破返回目录返回目录动滑轮的绕线动滑轮的绕线实验过程中如何拉动弹簧测力计实验过程中如何拉动弹簧测力计（竖直向上匀速（竖直向上匀速拉动弹簧测力计）拉动弹簧测力计）.弹簧测力计的读数弹簧测力计的读数（读数时，视线要与指针水平且与刻（读数时，视线要与指针水平且与刻度板面垂直，其示数即为整刻度值后面的小格数度板面垂直，其示数即为整刻度值后面的小格数最小分度值）最小分度值）有用功、总功、机械

31、效率的计算有用功、总功、机械效率的计算分析数据总结结论分析数据总结结论滑轮组机械效率的影响因素滑轮组机械效率的影响因素（控制变量法的应用）（控制变量法的应用）：用同一滑轮组，吊起数量不同的钩码，数量越多，滑轮组的机械效用同一滑轮组，吊起数量不同的钩码，数量越多，滑轮组的机械效率越高；率越高；钩码的数量相同，用重力或数量不同的动滑轮将钩码吊起，动滑轮钩码的数量相同，用重力或数量不同的动滑轮将钩码吊起，动滑轮越轻，滑轮组的机械效率越高越轻，滑轮组的机械效率越高实验突破实验突破返回目录返回目录例例2 2 小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实

32、验中每个钩码重，测得数据如如图所示，实验中每个钩码重，测得数据如下表：下表：实验突破实验突破返回目录返回目录（）在实验中，测绳端拉力（）在实验中，测绳端拉力时，应尽量竖直向上时，应尽量竖直向上拉拉动弹簧测力计且在拉动过程中动弹簧测力计且在拉动过程中读数读数（）第次实验测得的机械（）第次实验测得的机械效率为效率为（结果保留两位（结果保留两位有效数字）有效数字）.（）分析表中数据可知：第次实验是用（）分析表中数据可知：第次实验是用 图图做的；第次实验是用做的；第次实验是用图做的（选填图做的（选填“”、“”或或“”)匀速匀速74%实验突破实验突破返回目录返回目录（）分析第、次实验数据可知：使用同一滑

33、（）分析第、次实验数据可知：使用同一滑轮组，轮组，可以提高滑轮组的机械效率；分析可以提高滑轮组的机械效率；分析第、次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升第、次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率重），滑轮组的机械效率（）分析第、次实验数据可知，滑轮组的机械（）分析第、次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度效率与物体被提升的高度提高重物提高重物越低越低无关无关【解解析】析】（）在测绳端拉力时，需竖直向上匀速拉）在测绳端拉力时，需竖直向上匀速拉动测力计动测力计实验突破实验突破返回目

34、录返回目录W总总Gh=W有有Fs=100%100%=（2）4N0.1m100%74%.1.8N0.3m（）由数据知第次实验中，（）由数据知第次实验中，为为的倍，所的倍，所以滑轮组由段绳子承担物重，而被提升的物重为以滑轮组由段绳子承担物重，而被提升的物重为，其它组为所以第次实验是用图，其它组为所以第次实验是用图做的；第次实验为的倍，所以滑轮组由做的；第次实验为的倍，所以滑轮组由段绳子承担物重，所以第次实验是由图做的段绳子承担物重，所以第次实验是由图做的（）分析第、次实验，两次所用滑轮组相（）分析第、次实验，两次所用滑轮组相同，但第次物重大于第次物重，机械效率也同，但第次物重大于第次物重，机械效率

35、也实验突破实验突破返回目录返回目录大于第次的机械效率，所以可得使用同一滑轮大于第次的机械效率，所以可得使用同一滑轮组，提高物重可以提高滑轮组的机械效率分析组，提高物重可以提高滑轮组的机械效率分析第、次实验，两次提升物体的重力相同，第第、次实验，两次提升物体的重力相同，第次实验的动滑轮较重，而机械效率较低，所以次实验的动滑轮较重，而机械效率较低，所以可得使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑可得使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率越低（）第、次实验只是改变械效率越低（）第、次实验只是改变了物体被提升的高度

36、，机械效率没变，所以可得了物体被提升的高度，机械效率没变，所以可得滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关变变式式题题2 2（安徽）安徽）某实验小组进行测量滑某实验小组进行测量滑轮组机械效率的实验，先用弹簧测力计测量钩码所轮组机械效率的实验，先用弹簧测力计测量钩码所实验突破实验突破返回目录返回目录受的重力（如图甲），再按图乙所示的连接受的重力（如图甲），再按图乙所示的连接方式组装好滑轮组，并分别记下钩码和弹簧测力计方式组装好滑轮组，并分别记下钩码和弹簧测力计的起始的起始位置位置（）图甲中弹簧测力计的示数为（）图甲中弹簧测力计的示数为（）图乙中，为了测量绳子自

37、由端的（）图乙中，为了测量绳子自由端的拉力，同学认为应该在弹簧测力计静拉力，同学认为应该在弹簧测力计静止时读数，同学认为应该在缓慢匀速止时读数，同学认为应该在缓慢匀速提升时读数，正确的是提升时读数，正确的是（选填（选填“”或或“”）同学的方法）同学的方法实验突破实验突破返回目录返回目录（）按照正确的测量方法，测出的拉力与钩码（）按照正确的测量方法，测出的拉力与钩码所受重力的大小关系为所受重力的大小关系为（选填（选填“”、“或或“”）13G.（）实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始（）实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置，是为了位置，是为了 ，测量钩码和弹簧测力计移动的距离测量钩码和弹簧

38、测力计移动的距离从而计算有用功和总功从而计算有用功和总功【解析】【解析】（）从题图中可以看出弹簧测力计的分（）从题图中可以看出弹簧测力计的分度值为，指针指在度值为，指针指在2.02.0的位置，弹簧测力的位置，弹簧测力计的示数为计的示数为2.02.0；（）当滑轮组静止时，由于绳子；（）当滑轮组静止时，由于绳子与滑轮之间相对静止没有滑动摩擦力，比匀速运动时与滑轮之间相对静止没有滑动摩擦力，比匀速运动时测得的拉力小，从而导致测得的总功变小，根据机测得的拉力小，从而导致测得的总功变小，根据机实验突破实验突破返回目录返回目录机械效率变大，故应在匀速拉动弹簧测力计时读数；机械效率变大，故应在匀速拉动弹簧测

39、力计时读数；（）由于动滑轮的自重以及滑轮与绳子间摩擦力的（）由于动滑轮的自重以及滑轮与绳子间摩擦力的存在，拉力存在，拉力 ；（）记下钩码和弹簧测力计；（）记下钩码和弹簧测力计的起始位置，是为了方便测量钩码和弹簧测力计移动的起始位置，是为了方便测量钩码和弹簧测力计移动的距离，从而计算有用功和总功的距离，从而计算有用功和总功械效率公式械效率公式W总总=W有有100%可知，总变小，可知，总变小，13GF 实验突破实验突破返回目录返回目录 命题点命题点：实验原理和测量仪器实验原理和测量仪器由实验原理可知，所需的测量仪器是：弹簧测力计和刻度尺）由实验原理可知，所需的测量仪器是：弹簧测力计和刻度尺）弹簧测

40、力计运动情况弹簧测力计运动情况（沿斜面做匀速直线运动）（沿斜面做匀速直线运动）拉力与摩擦力的关系拉力与摩擦力的关系（拉力大于摩擦力）拉力大于摩擦力）控制变量法的使用控制变量法的使用（控制斜面的粗糙程度与物体的重力相（控制斜面的粗糙程度与物体的重力相同，改变斜面的倾斜程度；控制斜面的倾斜程度与物体的重力相同，改同，改变斜面的倾斜程度；控制斜面的倾斜程度与物体的重力相同，改变斜面的粗糙程度；控制斜面的倾斜程度与粗糙程度相同，改变物体的变斜面的粗糙程度；控制斜面的倾斜程度与粗糙程度相同，改变物体的重力）重力）.实验实验三三测测量斜面的机械效率量斜面的机械效率（20122012年考查年考查1 1次，次

41、，20112011年考查年考查2 2次次）W总总Gh=W有有Fs.100%100%=（实验突破实验突破返回目录返回目录机械效率的计算机械效率的计算分析数据，总结结论分析数据，总结结论斜面在生活中的应用（楼梯、盘山公路）斜面在生活中的应用（楼梯、盘山公路）实验结论：实验结论：在其他条件一定时，斜面越光滑，机械效率越高；在其他条件一定时，斜面越光滑，机械效率越高；在其他条件一定时，斜面越倾斜，机械效率越高；在其他条件一定时，斜面越倾斜，机械效率越高；斜面的机械效率与物体的重力无关斜面的机械效率与物体的重力无关 例例3 3（柳州）柳州）在在“探究斜面的机械效率探究斜面的机械效率”实验中，实验中，小明

42、猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小明猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小聪猜想可能跟斜面的倾斜程度有关如图是他们小聪猜想可能跟斜面的倾斜程度有关如图是他们实验突破实验突破返回目录返回目录设计的实验装置，下表是其中一位同学在其他条设计的实验装置，下表是其中一位同学在其他条件一定时的实验数据件一定时的实验数据实验突破实验突破返回目录返回目录（）分析表中数据可得该实验是探究（）分析表中数据可得该实验是探究（选（选填填“小明小明”或或“小聪小聪”）的猜想，结论是：在其他条件一）的猜想，结论是：在其他条件一定时，斜面定时，斜面 ，机械效率越高，机械效率越高（）另一位同学为探究自己的

43、猜想，设计了如下（）另一位同学为探究自己的猜想，设计了如下步骤步骤.小聪小聪越陡越陡实验突破实验突破返回目录返回目录把一块长木板的一端垫高，构成一个斜面把一块长木板的一端垫高，构成一个斜面用弹簧测力计沿斜面把一木块用弹簧测力计沿斜面把一木块 拉上去，拉上去，进行相关测量，计算出斜面的机械效率进行相关测量，计算出斜面的机械效率保持斜面的保持斜面的不变，改变斜面的不变，改变斜面的 ，再进行相关测量，并计算出斜面的机械效率再进行相关测量，并计算出斜面的机械效率 比较两次比较两次 的大小，即可验证猜想是否的大小，即可验证猜想是否正确正确高度高度匀速匀速长度长度机械效率机械效率【解析】【解析】（）由表格

44、可以看出，其它条件一定时，（）由表格可以看出，其它条件一定时，斜面的倾斜程度不同，机械效率不同，因此该实验斜面的倾斜程度不同，机械效率不同，因此该实验是探究小聪的猜想，可以得到的结论是：在其他条是探究小聪的猜想，可以得到的结论是：在其他条件一定时，斜面越陡，机械效率越高；（）用弹件一定时，斜面越陡，机械效率越高；（）用弹实验突破实验突破返回目录返回目录簧测力计测拉力时，要拉着木块做匀速运动，此时簧测力计测拉力时，要拉着木块做匀速运动，此时拉力等于木块受到的阻力，进行了相关测量后，计拉力等于木块受到的阻力，进行了相关测量后，计算斜面的机械效率，然后再保持斜面的长度不变，算斜面的机械效率，然后再保

45、持斜面的长度不变，改变斜面的高度，使斜面的倾斜程度发生变化，计改变斜面的高度，使斜面的倾斜程度发生变化，计算出第二次测量的机械效率，然后比较两次所测量算出第二次测量的机械效率，然后比较两次所测量机械效率的大小，可验证猜想是否正确机械效率的大小，可验证猜想是否正确变变式题式题3 3（乌鲁木齐）乌鲁木齐）小明在探究小明在探究“斜面的机斜面的机械效率械效率”的实验中，用长度的实验中，用长度s=0.50m的木板搭成一个的木板搭成一个斜面，用弹簧测力计将重力斜面，用弹簧测力计将重力G=5.0N的物块从斜面底的物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端端匀速拉至斜面顶端实验突破实验突破返回目录返回目录（）小明在实验中

46、，调整斜面的高度（）小明在实验中，调整斜面的高度h=0.22m将物块从斜面底端匀速拉至顶端的过程中，弹簧测将物块从斜面底端匀速拉至顶端的过程中，弹簧测力计的示数力计的示数=4.0，则有用功为，则有用功为，机械效，机械效率为率为（）小明利用上述器材进一步研究发现，木板搭（）小明利用上述器材进一步研究发现，木板搭成倾角不同的斜面时，将物块从斜面底端匀速拉至成倾角不同的斜面时，将物块从斜面底端匀速拉至顶端的过程中，额外功额外与斜面的水平长度顶端的过程中，额外功额外与斜面的水平长度（木板在水平面上的正投影长度）有如下关系：（木板在水平面上的正投影长度）有如下关系：155%实验突破实验突破返回目录返回目录通过数据分析，小明得出初步结论：通过数据分析，小明得出初步结论：额外额外与与成成比，小明查阅资料后证实此结论是正确的，根比，小明查阅资料后证实此结论是正确的，根据此结论，当斜面的水平长度据此结论，当斜面的水平长度=0.40时，斜面时，斜面的机械效率为的机械效率为 ；当木板平放在水平桌面；当木板平放在水平桌面上，水平匀速拉动木板上的物块时上，水平匀速拉动木板上的物块时,弹簧测力计的示弹簧测力计的示数为数为 N.正正2.02.0（2 2）65.2%(65%)65.2%(65%)实验突破实验突破返回目录返回目录