1、专题（专题（1010）电热器多挡位问题）电热器多挡位问题【规律总结规律总结】电热器工作时将电能转化为内能，根据实际需要往往要设计不同挡位。电热器的高低挡指的是不同“功率”，电功率大的为高挡位，电功率小的为低挡位。在电源电压不变的情况下，通过改变电路的总电阻从而改变用电器的总功率，实现高、中、低挡之间的转换，一般情况是通过电阻短路或改变电路连接方式等方法实现(如图所示)。专题十专题十电热器多挡位问题电热器多挡位问题专题十专题十电热器多挡位问题电热器多挡位问题类型类型1 1并联式并联式例例1 1 如图如图ZT10ZT101 1是某款电热水龙头的电路原理图。是某款电热水龙头的电路原理图。R R1 1
2、、R R2 2为电热丝，通过旋转手柄可使扇形开关为电热丝，通过旋转手柄可使扇形开关S S同时接触两个相同时接触两个相邻触点，实现冷水挡、温水挡、热水挡之间的切换。当开邻触点，实现冷水挡、温水挡、热水挡之间的切换。当开关同时接触关同时接触2 2、3 3触点时，水龙头放出的是触点时，水龙头放出的是_(_(选填选填“冷冷”“”“温温”或或“热热”)水。若水。若R R2 22R2R1 1，水龙头在温水挡，水龙头在温水挡正常工作时电功率为正常工作时电功率为2000 W2000 W，则它在热水挡正常工作，则它在热水挡正常工作1 1 minmin消耗的电能为消耗的电能为_J_J。专题十专题十电热器多挡位问题
3、电热器多挡位问题1.81.810105 5温温变式变式20162016岳阳如图岳阳如图ZT10ZT102 2甲所示为某款新型电饭煲，其额甲所示为某款新型电饭煲，其额定电压为定电压为220 V220 V，它采用了，它采用了“聪明火聪明火”技术，能智能化地控制不技术，能智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感。图乙为同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感。图乙为其电路原理图，其电路原理图，R R1 1和和R R2 2为电阻不变的电热丝，为电阻不变的电热丝，S S1 1是自动控制开关是自动控制开关。将电饭煲接入。将电饭煲接入220 V220 V电路中，在电饭煲工作的电路中
4、，在电饭煲工作的30 min30 min内，它消内，它消耗的电功率随时间变化的关系图像如图丙所示。耗的电功率随时间变化的关系图像如图丙所示。(1)(1)求求0 030 min30 min内电饭煲产生的总热量。内电饭煲产生的总热量。(2)(2)求求S S和和S S1 1均闭合时，电路中的总电流。均闭合时，电路中的总电流。(3)(3)在不同电压下，电饭煲从开始工作到在不同电压下，电饭煲从开始工作到S S1 1第一次自动断开产生第一次自动断开产生的热量相同。用电高峰期，当实际电压为的热量相同。用电高峰期，当实际电压为198 V198 V时，使用该电饭时，使用该电饭煲，从开始工作到煲，从开始工作到S
5、S1 1第一次自动断开需要多长时间？第一次自动断开需要多长时间？(结果保留结果保留一位小数一位小数)专题十专题十电热器多挡位问题电热器多挡位问题变式变式20162016岳阳如图岳阳如图ZT10ZT102 2甲所示为某款新型电饭煲，其甲所示为某款新型电饭煲，其额定电压为额定电压为220 V220 V，它采用了，它采用了“聪明火聪明火”技术，能智能化地控技术，能智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感。图制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感。图乙为其电路原理图，乙为其电路原理图，R R1 1和和R R2 2为电阻不变的电热丝，为电阻不变的电热丝，S S1 1是自动
6、控是自动控制开关。将电饭煲接入制开关。将电饭煲接入220 V220 V电路中，在电饭煲工作的电路中，在电饭煲工作的30 min30 min内，它消耗的电功率随时间变化的关系图像如图丙所示。内，它消耗的电功率随时间变化的关系图像如图丙所示。(1)(1)求求0 030 min30 min内电饭煲产生的总热量。内电饭煲产生的总热量。专题十专题十电热器多挡位问题电热器多挡位问题变式变式20162016岳阳如图岳阳如图ZT10ZT102 2甲所示为某款新型电饭煲，其甲所示为某款新型电饭煲，其额定电压为额定电压为220 V220 V，它采用了，它采用了“聪明火聪明火”技术，能智能化地控技术，能智能化地控制
7、不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感。制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感。图乙为其电路原理图，图乙为其电路原理图，R R1 1和和R R2 2为电阻不变的电热丝，为电阻不变的电热丝，S S1 1是自动是自动控制开关。将电饭煲接入控制开关。将电饭煲接入220 V220 V电路中，在电饭煲工作的电路中，在电饭煲工作的30 30 minmin内，它消耗的电功率随时间变化的关系图像如图丙所示。内，它消耗的电功率随时间变化的关系图像如图丙所示。(2)(2)求求S S和和S S1 1均闭合时，电路中的总电流。均闭合时，电路中的总电流。专题十专题十电热器多挡位问题电热器多挡位问题
8、变式变式20162016岳阳如图岳阳如图ZT10ZT102 2甲所示为某款新型电饭煲，其额定电甲所示为某款新型电饭煲，其额定电压为压为220 V220 V，它采用了，它采用了“聪明火聪明火”技术，能智能化地控制不同时间段技术，能智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感。图乙为其电路原理图，的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感。图乙为其电路原理图，R R1 1和和R R2 2为电阻不变的电热丝，为电阻不变的电热丝，S S1 1是自动控制开关。将电饭煲接入是自动控制开关。将电饭煲接入220 V220 V电路中，在电饭煲工作的电路中，在电饭煲工作的30 min30 min内，它
9、消耗的电功率随时间变化的关内，它消耗的电功率随时间变化的关系图像如图丙所示。系图像如图丙所示。(3)(3)在不同电压下，电饭煲从开始工作到在不同电压下，电饭煲从开始工作到S S1 1第一次自动断开产生的热量第一次自动断开产生的热量相同。用电高峰期，当实际电压为相同。用电高峰期，当实际电压为198 V198 V时，使用该电饭煲，从开始时，使用该电饭煲，从开始工作到工作到S S1 1第一次自动断开需要多长时间？第一次自动断开需要多长时间？(结果保留一位小数结果保留一位小数)专题十专题十电热器多挡位问题电热器多挡位问题专题十专题十电热器多挡位问题电热器多挡位问题类型类型2 2短路式短路式例例2 2
10、如图如图ZT10ZT103 3所示是某电热水壶加热和保温电路原理所示是某电热水壶加热和保温电路原理图，图，R R1 144 44，R R2 2440 440。当开关。当开关S S1 1断开、断开、S S2 2闭合时，闭合时，电热水壶处于电热水壶处于_状态，该电热水壶的加热功率是状态，该电热水壶的加热功率是_W_W。专题十专题十电热器多挡位问题电热器多挡位问题11001100保温保温变式变式1 1某型号的电饭锅有加热和保温两挡，其原理图如图某型号的电饭锅有加热和保温两挡，其原理图如图ZT10ZT104 4所示，以下说法正确的是所示，以下说法正确的是()A A开关开关S S断开时，电阻断开时，电阻
11、R R1 1与与R R2 2串联串联B B开关开关S S断开时，电阻断开时，电阻R R1 1与与R R2 2并联并联C C开关开关S S闭合时为加热状态闭合时为加热状态D D开关开关S S闭合时为保温状态闭合时为保温状态专题十专题十电热器多挡位问题电热器多挡位问题ACAC变式变式2 2如图如图ZT10ZT105 5所示是电热水器原理的简单示意图。所示是电热水器原理的简单示意图。通过开关通过开关S S可以使热水器处于加热或保温状态。闭合开关可以使热水器处于加热或保温状态。闭合开关S S时，热水器处于时，热水器处于_状态。在热水器的蓄水桶中装水至状态。在热水器的蓄水桶中装水至最高水位后，桶中水的质
12、量为最高水位后，桶中水的质量为10 kg10 kg，把这些水由，把这些水由48 48 加加热到热到98 98 需要吸收的热量是需要吸收的热量是_J_J。小明在家单独使。小明在家单独使用它时，发现家里标有用它时，发现家里标有“1200 r/(kWh)”1200 r/(kWh)”的电能表在的电能表在1 1 minmin的时间里转盘转过了的时间里转盘转过了3030转，则此时电热水器的电功率是转，则此时电热水器的电功率是_W_W。已知水的比热容为已知水的比热容为4.24.210103 3 J/(kg)J/(kg)专题十专题十电热器多挡位问题电热器多挡位问题15001500加热加热2.12.110106
13、 6专题十专题十电热器多挡位问题电热器多挡位问题类型类型3 3单刀双掷式单刀双掷式例例3 3 有一个标有有一个标有“220 V220 V100 W”100 W”的电烙铁，为使其正常的电烙铁，为使其正常工作时电功率为工作时电功率为100 W100 W，且在保温时，其功率为，且在保温时，其功率为25 W25 W，使之，使之不会完全冷却，某同学设计了如图不会完全冷却，某同学设计了如图ZT10ZT106 6所示的电路，其所示的电路，其中，中，S S为单刀双掷开关，为单刀双掷开关，L L为一只额定电压为为一只额定电压为220 V220 V的灯泡。的灯泡。下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A A选用
14、的灯泡规格应为选用的灯泡规格应为“220 V220 V75 W”75 W”B B当当S S拨向拨向2 2时，电烙铁处于工作状态时，电烙铁处于工作状态C C当当S S拨向拨向1 1时，电烙铁处于工作状态时，电烙铁处于工作状态D D电烙铁在正常工作时比保温时消耗电能多电烙铁在正常工作时比保温时消耗电能多专题十专题十电热器多挡位问题电热器多挡位问题C C变式变式20162016陕西陕西 如图如图ZT10ZT107 7甲为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携甲为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机，它的正常工作电压为式挂烫机，它的正常工作电压为220 V220 V。水箱最多装水。水箱最多装水0.3 k
15、g0.3 kg，加热功率，加热功率有大小两个挡有大小两个挡位。设计师最初设计的内部电路有如图乙、丙两种接法，其中电热丝位。设计师最初设计的内部电路有如图乙、丙两种接法，其中电热丝R R1 156 56，R R2 244 44。(1)(1)高温水蒸气熨烫衣服时，水蒸气遇到衣服迅速高温水蒸气熨烫衣服时，水蒸气遇到衣服迅速_(_(填物态变化填物态变化名称名称)成小水珠，放出热量，将衣服熨平。成小水珠，放出热量，将衣服熨平。(2)(2)如果选择乙电路，电路中最大电流为如果选择乙电路，电路中最大电流为_A_A；如果选择丙电路，电；如果选择丙电路，电路中最大电流约为路中最大电流约为_A_A。由于两个电路中
16、所选熔断器里的熔丝允许。由于两个电路中所选熔断器里的熔丝允许通过的最大电流为通过的最大电流为8.2 A8.2 A，故设计师最终选择了乙电路。，故设计师最终选择了乙电路。(最后一空保留一最后一空保留一位小数位小数)(3)(3)请分别计算这款挂烫机两个挡位的额定功率。请分别计算这款挂烫机两个挡位的额定功率。(4)(4)若将水箱中若将水箱中0.22 kg0.22 kg的水从的水从25 25 加热到加热到100 100，挂烫机至少需要加热多长时间？挂烫机至少需要加热多长时间？水的比热容水的比热容c c4.24.210103 3 J/(kg)J/(kg)专题十专题十电热器多挡位问题电热器多挡位问题变式变
17、式20162016陕西陕西 如图如图ZT10ZT107 7甲为一款利用高温水蒸气熨烫衣服甲为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机，它的正常工作电压为的便携式挂烫机，它的正常工作电压为220 V220 V。水箱最多装水。水箱最多装水0.3 0.3 kgkg，加热功率有大小两个挡，加热功率有大小两个挡位。设计师最初设计的内部电路有如图乙、丙两种接法，其中电热位。设计师最初设计的内部电路有如图乙、丙两种接法，其中电热丝丝R R1 156 56，R R2 244 44。(1)(1)高温水蒸气熨烫衣服时，水蒸气遇到衣服迅速高温水蒸气熨烫衣服时，水蒸气遇到衣服迅速_(_(填物填物态变化名称态变化名称)
18、成小水珠，放出热量，将衣服熨平。成小水珠，放出热量，将衣服熨平。(2)(2)如果选择乙电路，电路中最大电流为如果选择乙电路，电路中最大电流为_A_A；如果选择丙电；如果选择丙电路，电路中最大电流约为路，电路中最大电流约为_A_A。由于两个电路中所选熔断器里的熔丝由于两个电路中所选熔断器里的熔丝允许通过的最大电流为允许通过的最大电流为8.2 A8.2 A，故设计，故设计师最终选择了乙电路。师最终选择了乙电路。(最后一空保留最后一空保留一位小数一位小数)(3)(3)请分别计算这款挂烫机两个请分别计算这款挂烫机两个挡位的额定功率。挡位的额定功率。专题十专题十电热器多挡位问题电热器多挡位问题液化液化5
19、 58.98.9专题十专题十电热器多挡位问题电热器多挡位问题变式变式20162016陕西陕西 如图如图ZT10ZT107 7甲为一款利用高温水蒸气熨甲为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机，它的正常工作电压为烫衣服的便携式挂烫机，它的正常工作电压为220 V220 V。水箱最。水箱最多装水多装水0.3 kg0.3 kg，加热功率有大小两个挡，加热功率有大小两个挡位。设计师最初设计的内部电路有如图乙、丙两种接法，其位。设计师最初设计的内部电路有如图乙、丙两种接法，其中电热丝中电热丝R R1 156 56，R R2 244 44。(4)(4)若将水箱中若将水箱中0.22 kg0.22 kg的水
20、从的水从25 25 加热到加热到100 100，挂烫机至，挂烫机至少需要加热多长时间？少需要加热多长时间？水的比热容水的比热容c c4.24.210103 3 J/(kg)J/(kg)专题十专题十电热器多挡位问题电热器多挡位问题专题十专题十电热器多挡位问题电热器多挡位问题类型类型4 4三挡式三挡式例例4 4 严冬，我国北方哨兵脚上穿有电热靴。一只靴内加热电严冬，我国北方哨兵脚上穿有电热靴。一只靴内加热电路如图路如图ZT10ZT108 8所示，电源电压恒定，所示，电源电压恒定，S S2 2为三挡旋钮开关为三挡旋钮开关(金属片金属片M M可分别拨至可分别拨至a a、b b、c c处处)，电阻丝，电
21、阻丝R R1 1、R R2 2规格相同且规格相同且阻值不变，阻值不变，b b为电阻丝为电阻丝R R1 1的中点。这只电热靴的低温挡为的中点。这只电热靴的低温挡为6 W6 W，则其中温挡和高温挡分别为，则其中温挡和高温挡分别为()A A8 W 12 W B8 W 12 W B8 W 24 W8 W 24 WC C12 W 18 W D12 W 18 W D12 W 24 W12 W 24 W专题十专题十电热器多挡位问题电热器多挡位问题A A第八单元功第八单元功 机械能机械能 简单机械简单机械考向探究考向探究考点精讲考点精讲第第1717课时机械效率课时机械效率实验突破实验突破考考 点点 精精 讲讲
22、第八单元第八单元 功功 机械能机械能 简单机械简单机械考点精讲考点精讲考向探究考向探究考点考点1 1机械效率机械效率 三种功三种功概念概念计算方法计算方法有用功有用功为了达到目的而必须做的功为了达到目的而必须做的功W W有有_额外功额外功我们不需要但又不得不做的我们不需要但又不得不做的功功W W额额G G额额h h总功总功有用功和额外功有用功和额外功_W W总总_之和之和 实验突破实验突破第八单元第八单元 功功 机械能机械能 简单机械简单机械认识认识“机械效率机械效率”定义定义有用功跟总功的有用功跟总功的_，用符号，用符号_表示表示公式公式_说明说明机械效率是一个比值，通常用百分数表示，由于有
23、用功总机械效率是一个比值，通常用百分数表示，由于有用功总_总功，故机械效率总总功，故机械效率总_意义意义机械效率是衡量机械做功性能好坏的物理量，但机械效率的高低机械效率是衡量机械做功性能好坏的物理量，但机械效率的高低与使用机械是省力还是费力无关与使用机械是省力还是费力无关（续表）（续表）比值比值 小于小于 小于小于1 1 考点精讲考点精讲考向探究考向探究实验突破实验突破第八单元第八单元 功功 机械能机械能 简单机械简单机械考点精讲考点精讲考向探究考向探究实验突破实验突破第八单元第八单元 功功 机械能机械能 简单机械简单机械考点考点2 2机械效率的测量机械效率的测量 实验探究：测量滑轮组的机械效
24、率实验探究：测量滑轮组的机械效率原理原理 示意图示意图考点精讲考点精讲考向探究考向探究实验突破实验突破第八单元第八单元 功功 机械能机械能 简单机械简单机械（续表）（续表）实验探究：测量滑轮组的机械效率实验探究：测量滑轮组的机械效率操作操作沿沿_方向匀速提升重物方向匀速提升重物工具工具弹簧测力计、刻度尺弹簧测力计、刻度尺所测量所测量物重物重G G、物体上升高度、物体上升高度h h、拉力、拉力F F、测力计移动距离测力计移动距离s s结论结论同一滑轮组，提升重物越多，机械效率越同一滑轮组，提升重物越多，机械效率越_；提升相同重物，滑轮组中动滑轮总重越大，机械效率越提升相同重物，滑轮组中动滑轮总重
25、越大，机械效率越_评估交流评估交流滑轮组的机械效率与物体上升高度和绳子移动距离无关，与物体滑轮组的机械效率与物体上升高度和绳子移动距离无关，与物体上升速度无关上升速度无关提高方法提高方法减小动滑轮的重；减小动滑轮的重；减小摩擦；增加物重减小摩擦；增加物重竖直竖直高高低低 考点精讲考点精讲考向探究考向探究实验突破实验突破第八单元第八单元 功功 机械能机械能 简单机械简单机械（续表）（续表）实验拓展：测量斜面的机械效率实验拓展：测量斜面的机械效率实验实验过程过程如图所示，将木板用一木块垫起搭成斜面，使其倾斜程度如图所示，将木板用一木块垫起搭成斜面，使其倾斜程度较小，用弹簧测力计沿斜面将物块从斜面底
26、匀速拉到斜面较小，用弹簧测力计沿斜面将物块从斜面底匀速拉到斜面顶，记下物块的移动距离顶，记下物块的移动距离s s，并测出斜面高度，并测出斜面高度h h、拉力、拉力F F。改变斜面的倾斜程度再测量几次，用改变斜面的倾斜程度再测量几次，用 计算计算出不同倾斜程度下的机械效率出不同倾斜程度下的机械效率。分析、比较得出结论。分析、比较得出结论 公式推导公式推导考点精讲考点精讲考向探究考向探究实验突破实验突破第八单元第八单元 功功 机械能机械能 简单机械简单机械（续表）（续表）实验结论实验结论斜面的机械效率与粗糙程度和倾斜角度有关。斜面的机械效率与粗糙程度和倾斜角度有关。斜面越陡、越光滑，机械效率越高斜
27、面越陡、越光滑，机械效率越高考点精讲考点精讲考向探究考向探究实验突破实验突破第八单元第八单元 功功 机械能机械能 简单机械简单机械考点精讲考点精讲考向探究考向探究实验突破实验突破考考 向向 探探 究究探究探究1 1滑轮机械效率的计算滑轮机械效率的计算例例1 1 20172017岳阳如图岳阳如图17171 1所示，用所示，用300 N300 N的力将重为的力将重为500 500 N N的物体在的物体在10 s10 s内匀速提升内匀速提升2 m2 m，不计绳重和摩擦，在此过，不计绳重和摩擦，在此过程中程中()A A绳子自由端移动的距离为绳子自由端移动的距离为6 m6 mB B动滑轮重动滑轮重100
28、 N100 NC C拉力做功的功率为拉力做功的功率为100 W100 WD D滑轮组的机械效率为滑轮组的机械效率为60%60%B B第八单元第八单元 功功 机械能机械能 简单机械简单机械考点精讲考点精讲考向探究考向探究实验突破实验突破针对训练针对训练1 1 20172017德州德州 如图如图17172 2所示的滑轮组中，动所示的滑轮组中，动滑轮重滑轮重1 N1 N，小强用，小强用6 N6 N的拉力的拉力F F通过该滑轮组匀速拉起重通过该滑轮组匀速拉起重10 N10 N的物体，物体沿竖直方向上升的物体，物体沿竖直方向上升0.4 m0.4 m，此过程中，额，此过程中，额外功和机械效率分别是外功和机
29、械效率分别是()A A0.4 J0.4 J，83.3%B83.3%B0.8 J0.8 J，91.7%91.7%C C0.8 J0.8 J，83.3%D83.3%D0.4 J0.4 J，91.7%91.7%C C第八单元第八单元 功功 机械能机械能 简单机械简单机械考点精讲考点精讲考向探究考向探究实验突破实验突破针对训练针对训练2 2 20172017孝感孝感 用四个完全相同的滑轮，组装成用四个完全相同的滑轮，组装成两套滑轮组，用它们匀速提升同一物体时，其拉力分别为两套滑轮组，用它们匀速提升同一物体时，其拉力分别为F F1 1、F F2 2，滑轮组的机械效率分别为，滑轮组的机械效率分别为1 1、
30、2 2，如图，如图17173 3所示，不所示，不计绳重和摩擦，下列选项正确的是计绳重和摩擦，下列选项正确的是()A AF F1 1F F2 2，1 12 2 B BF F1 1F F2 2，1 12 2C CF F1 1F F2 2，1 12 2 D DF F1 1F F2 2，1 12 2D D第八单元第八单元 功功 机械能机械能 简单机械简单机械考点精讲考点精讲考向探究考向探究实验突破实验突破针对训练针对训练3 3 20172017遵义遵义 建筑工人用如图建筑工人用如图17174 4所示的滑轮所示的滑轮组，在组，在4 s4 s内将重为内将重为1500 N1500 N的物体的物体A A沿水平
31、方向匀速移动沿水平方向匀速移动2 m2 m的过程中，所用的拉力大小为的过程中，所用的拉力大小为375 N375 N，物体受到水平地面的，物体受到水平地面的摩擦力为物重的摩擦力为物重的0.40.4倍。在此过程中下列说法正确的是倍。在此过程中下列说法正确的是()A A绳子自由端沿水平方向移动了绳子自由端沿水平方向移动了6 m6 mB B物体受到的拉力为物体受到的拉力为750 N750 NC C拉力拉力F F的功率为的功率为750 W750 WD D滑轮组的机械效率为滑轮组的机械效率为80%80%D D第八单元第八单元 功功 机械能机械能 简单机械简单机械考点精讲考点精讲考向探究考向探究实验突破实验
32、突破第八单元第八单元 功功 机械能机械能 简单机械简单机械考点精讲考点精讲考向探究考向探究实验突破实验突破针对训练针对训练4 4 20162016锦州锦州 如图如图175175所示，物体浸没在水所示，物体浸没在水中，工人用中，工人用200 N200 N的拉力的拉力F F在在10 s10 s内将重为内将重为400 N400 N的物体匀速的物体匀速提升提升2 m2 m，物体没有露出水面，此时滑轮组的机械效率是，物体没有露出水面，此时滑轮组的机械效率是80%80%，不计绳重和摩擦，则下列说法中正确的是，不计绳重和摩擦，则下列说法中正确的是()A A物体露出水面前，工人匀速提升重物时物体露出水面前，工
33、人匀速提升重物时拉力的功率为拉力的功率为40 W40 WB B物体在水中受到的浮力为物体在水中受到的浮力为320 N320 NC C物体的体积为物体的体积为8 810103 m33 m3D D物体露出水面后，此滑轮组提升该物体物体露出水面后，此滑轮组提升该物体的机械效率将小于的机械效率将小于80%80%C C第八单元第八单元 功功 机械能机械能 简单机械简单机械考点精讲考点精讲考向探究考向探究实验突破实验突破探究探究2 2斜面机械效率的计算斜面机械效率的计算例例2 2 20172017南充南充 将一个重为将一个重为4.5 N4.5 N的物体沿斜面从底端的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端匀速拉到顶端
34、(如图如图17176 6所示所示)，斜面长，斜面长1.2 m1.2 m、高、高0.4 m0.4 m，斜面对物体的摩擦力为斜面对物体的摩擦力为0.3 N(0.3 N(物体大小可忽略物体大小可忽略)。则下列说。则下列说法正确的是法正确的是()A A沿斜面向上的拉力为沿斜面向上的拉力为0.3 N0.3 NB B有用功为有用功为0.36 J0.36 J，机械效率为，机械效率为20%20%C C有用功为有用功为1.8 J1.8 J，机械效率为，机械效率为20%20%D D总功为总功为2.16 J2.16 J，机械效率约为，机械效率约为83.3%83.3%D D第八单元第八单元 功功 机械能机械能 简单机
35、械简单机械考点精讲考点精讲考向探究考向探究实验突破实验突破第八单元第八单元 功功 机械能机械能 简单机械简单机械考点精讲考点精讲考向探究考向探究实验突破实验突破针对训练针对训练 20172017烟台烟台 往车上装重物时，常常用长木板往车上装重物时，常常用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去，如图搭个斜面，把重物沿斜面推上去，如图17177 7所示，工人用所示，工人用3 3 m m长的斜面，把长的斜面，把120 kg120 kg的重物提高的重物提高1 m1 m，假设斜面很光滑，则，假设斜面很光滑，则需要施加的推力为需要施加的推力为_，若实际用力为，若实际用力为500 N500 N，斜面的，斜面的机
36、械效率为机械效率为_，重物受到的摩擦力为，重物受到的摩擦力为_。(g(g取取10 N/kg)10 N/kg)400 N400 N80%80%100 N100 N第八单元第八单元 功功 机械能机械能 简单机械简单机械考点精讲考点精讲考向探究考向探究实验突破实验突破【实验突破实验突破】突破测量滑轮组的机械效率突破测量滑轮组的机械效率考点归纳考点归纳 1 1滑轮组绕线：奇动偶定法。滑轮组绕线：奇动偶定法。2 2实验中注意绳子的末端若与动滑轮相连，则要匀速、实验中注意绳子的末端若与动滑轮相连，则要匀速、竖直向上拉动物体。竖直向上拉动物体。3 3表格内容的补充或错误判断、数据的分析与处理。表格内容的补充
37、或错误判断、数据的分析与处理。4 4影响滑轮组机械效率的因素：影响滑轮组机械效率的因素：提升物体的重力；提升物体的重力；动滑轮的重力；动滑轮的重力；绳重、摩擦。绳重、摩擦。第八单元 功 机械能 简单机械考点精讲考点精讲考向探究考向探究实验突破实验突破5 5实验结论：同一滑轮组，提升物体越重，机械效率越实验结论：同一滑轮组，提升物体越重，机械效率越高；不同滑轮组提升同一重物，动滑轮越轻高；不同滑轮组提升同一重物，动滑轮越轻(个数少个数少)，机，机械效率越高。滑轮组的机械效率与提升物体的高度和速度械效率越高。滑轮组的机械效率与提升物体的高度和速度、绳子的段数、省费力均无关。、绳子的段数、省费力均无
38、关。6 6提高滑轮组机械效率的方法：提高滑轮组机械效率的方法：增加提升物体的重力增加提升物体的重力；减小动滑轮的重力；减小动滑轮的重力；减小绳重和摩擦等。减小绳重和摩擦等。7 7有用功、额外功、总功的计算；省略刻度尺后的滑轮有用功、额外功、总功的计算；省略刻度尺后的滑轮组机械效率的计算组机械效率的计算第八单元 功 机械能 简单机械考点精讲考点精讲考向探究考向探究实验突破实验突破例例 在在“测量滑轮组的机械效率测量滑轮组的机械效率”的实验中，某组同学用的实验中，某组同学用同样的滑轮安装了如图同样的滑轮安装了如图17178 8甲、乙所示的滑轮组，实验测甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如下表所示，
39、回答下列问题：得的数据如下表所示，回答下列问题：(1)(1)本实验需要用的测量仪器是本实验需要用的测量仪器是_和和_。实实验验次次数数动滑动滑轮的轮的重力重力G动动/N物体的物体的重力重力G物物/N物体物体升高升高的高的高度度h/m弹簧测弹簧测力计的力计的示数示数F/N绳端绳端移动移动的距的距离离s/m机械效机械效率率10.510.10.60.355.6%20.520.11.00.366.7%30.540.11.80.3弹簧测力计弹簧测力计刻度尺刻度尺 解析解析(1)(1)本实验所需的测量器材：弹簧测力计和刻度尺，本实验所需的测量器材：弹簧测力计和刻度尺，由题表中数据可知有由题表中数据可知有3
40、 3段绳子承担物重，由此得出滑轮组的段绳子承担物重，由此得出滑轮组的绕绳方法。绕绳方法。第八单元第八单元 功功 机械能机械能 简单机械简单机械考点精讲考点精讲考向探究考向探究实验突破实验突破例例 在在“测量滑轮组的机械效率测量滑轮组的机械效率”的实验中，某组同学用的实验中，某组同学用同样的滑轮安装了如图同样的滑轮安装了如图17178 8甲、乙所示的滑轮组，实验测甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如下表所示，回答下列问题：得的数据如下表所示，回答下列问题：实实验验次次数数动滑动滑轮的轮的重力重力G动动/N物体的物体的重力重力G物物/N物体物体升高升高的高的高度度h/m弹簧测弹簧测力计的力计的示数
41、示数F/N绳端绳端移动移动的距的距离离s/m机械效机械效率率10.510.10.60.355.6%20.520.11.00.366.7%30.540.11.80.3(2)(2)实验数据是用图中实验数据是用图中_所示的滑轮组测得的。实验中沿所示的滑轮组测得的。实验中沿_拉动弹簧测力计，使物体缓缓上升。第拉动弹簧测力计，使物体缓缓上升。第3 3次实次实验中应补充的数据是验中应补充的数据是_。(最后一空保留一位小数最后一空保留一位小数)(3)(3)根据以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组的机根据以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组的机械效率主要与械效率主要与_有关。有关。甲甲竖直方向匀速竖直
42、方向匀速74.1%74.1%物重物重第八单元第八单元 功功 机械能机械能 简单机械简单机械考点精讲考点精讲考向探究考向探究实验突破实验突破第八单元第八单元 功功 机械能机械能 简单机械简单机械考点精讲考点精讲考向探究考向探究实验突破实验突破【实验拓展实验拓展】(4)(4)分析表中的数据可知：随着物重的增加，额外功分析表中的数据可知：随着物重的增加，额外功_(_(选填选填“变大变大”“”“变小变小”或或“不变不变”)”)，原因是，原因是_。通过以上实验，请写出提高滑轮组机。通过以上实验，请写出提高滑轮组机械效率的两种方法：械效率的两种方法：_和和_。实验实验次数次数动滑轮动滑轮的重力的重力G动动
43、/N物体的物体的重力重力G物物/N物体升物体升高的高高的高度度h/m弹簧测弹簧测力计的示力计的示数数F/N绳端移绳端移动的距动的距离离s/m机械效机械效率率10.510.10.60.355.6%20.520.11.00.366.7%30.540.11.80.3减轻动滑轮重减轻动滑轮重变大变大增加提起的物重增加提起的物重克服摩擦做功更多克服摩擦做功更多 解析解析(4)(4)由表中数据可知，随着物重的增大，额外功变大由表中数据可知，随着物重的增大，额外功变大，滑轮组做的额外功为克服动滑轮重力和滑轮与绳子间摩擦，滑轮组做的额外功为克服动滑轮重力和滑轮与绳子间摩擦力所做的功，且动滑轮的重力不变，则物重
44、越大，摩擦力越力所做的功，且动滑轮的重力不变，则物重越大，摩擦力越大，克服摩擦力做功越多。大，克服摩擦力做功越多。第八单元第八单元 功功 机械能机械能 简单机械简单机械考点精讲考点精讲考向探究考向探究实验突破实验突破(5)(5)若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率相同的物体时，滑轮组的机械效率_(_(选填选填“变大变大”“”“变小变小”或或“不变不变”)”)。(6)(6)同组的小华发现，实验过程中边拉动弹簧测力计边读数同组的小华发现，实验过程中边拉动弹簧测力计边读数时，弹簧测力计示数不稳定，所以他决定令弹
45、簧测力计静止时，弹簧测力计示数不稳定，所以他决定令弹簧测力计静止时读数，再利用公式时读数，再利用公式 ，通过测算重力、拉，通过测算重力、拉力和承担动滑轮及物重的绳子段数得到机械效率。但小明认力和承担动滑轮及物重的绳子段数得到机械效率。但小明认为如果这样，测量的结果将比真正的滑轮组机械效率为如果这样，测量的结果将比真正的滑轮组机械效率_，其原因是其原因是_。不变不变高高没有考虑摩擦力，导致额外功减少没有考虑摩擦力，导致额外功减少 解析解析(5)(5)滑轮组的机械效率与绕绳方法无关。滑轮组的机械效率与绕绳方法无关。(6)(6)小华的方式没有考虑摩擦力，导致额外功减少，机械小华的方式没有考虑摩擦力，
46、导致额外功减少，机械效率变高。效率变高。第八单元第八单元 功功 机械能机械能 简单机械简单机械考点精讲考点精讲考向探究考向探究实验突破实验突破第八单元功第八单元功 机械能机械能 简单机械简单机械考向探究考向探究考点精讲考点精讲第第1717课时机械效率课时机械效率实验突破实验突破考考 点点 精精 讲讲第八单元第八单元 功功 机械能机械能 简单机械简单机械考点精讲考点精讲考向探究考向探究考点考点1 1机械效率机械效率 三种功三种功概念概念计算方法计算方法有用功有用功为了达到目的而必须做的功为了达到目的而必须做的功W W有有_额外功额外功我们不需要但又不得不做的我们不需要但又不得不做的功功W W额额
47、G G额额h h总功总功有用功和额外功有用功和额外功_W W总总_之和之和 实验突破实验突破第八单元第八单元 功功 机械能机械能 简单机械简单机械认识认识“机械效率机械效率”定义定义有用功跟总功的有用功跟总功的_，用符号，用符号_表示表示公式公式_说明说明机械效率是一个比值，通常用百分数表示，由于有用功总机械效率是一个比值，通常用百分数表示，由于有用功总_总功，故机械效率总总功，故机械效率总_意义意义机械效率是衡量机械做功性能好坏的物理量，但机械效率的高低机械效率是衡量机械做功性能好坏的物理量，但机械效率的高低与使用机械是省力还是费力无关与使用机械是省力还是费力无关（续表）（续表）比值比值 小
48、于小于 小于小于1 1 考点精讲考点精讲考向探究考向探究实验突破实验突破第八单元第八单元 功功 机械能机械能 简单机械简单机械考点精讲考点精讲考向探究考向探究实验突破实验突破第八单元第八单元 功功 机械能机械能 简单机械简单机械考点考点2 2机械效率的测量机械效率的测量 实验探究：测量滑轮组的机械效率实验探究：测量滑轮组的机械效率原理原理 示意图示意图考点精讲考点精讲考向探究考向探究实验突破实验突破第八单元第八单元 功功 机械能机械能 简单机械简单机械（续表）（续表）实验探究：测量滑轮组的机械效率实验探究：测量滑轮组的机械效率操作操作沿沿_方向匀速提升重物方向匀速提升重物工具工具弹簧测力计、刻
49、度尺弹簧测力计、刻度尺所测量所测量物重物重G G、物体上升高度、物体上升高度h h、拉力、拉力F F、测力计移动距离测力计移动距离s s结论结论同一滑轮组，提升重物越多，机械效率越同一滑轮组，提升重物越多，机械效率越_；提升相同重物，滑轮组中动滑轮总重越大，机械效率越提升相同重物，滑轮组中动滑轮总重越大，机械效率越_评估交流评估交流滑轮组的机械效率与物体上升高度和绳子移动距离无关，与物体滑轮组的机械效率与物体上升高度和绳子移动距离无关，与物体上升速度无关上升速度无关提高方法提高方法减小动滑轮的重；减小动滑轮的重；减小摩擦；增加物重减小摩擦；增加物重竖直竖直高高低低 考点精讲考点精讲考向探究考向
50、探究实验突破实验突破第八单元第八单元 功功 机械能机械能 简单机械简单机械（续表）（续表）实验拓展：测量斜面的机械效率实验拓展：测量斜面的机械效率实验实验过程过程如图所示，将木板用一木块垫起搭成斜面，使其倾斜程度如图所示，将木板用一木块垫起搭成斜面，使其倾斜程度较小，用弹簧测力计沿斜面将物块从斜面底匀速拉到斜面较小，用弹簧测力计沿斜面将物块从斜面底匀速拉到斜面顶，记下物块的移动距离顶，记下物块的移动距离s s，并测出斜面高度，并测出斜面高度h h、拉力、拉力F F。改变斜面的倾斜程度再测量几次，用改变斜面的倾斜程度再测量几次，用 计算计算出不同倾斜程度下的机械效率出不同倾斜程度下的机械效率。分
