山東
- 在中考物理選擇題壓軸中，水平滑輪搭配電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)的綜合題型失分率極高，核心難點(diǎn)是題目包含兩套效率：滑輪組自身的機(jī)械效率、電動(dòng)機(jī)工作的電能轉(zhuǎn)化效率，大量學(xué)生混淆兩個(gè)總功，導(dǎo)致四個(gè)選項(xiàng)全部判斷失誤，我們分步梳理解題邏輯，逐個(gè)拆解選項(xiàng)陷阱。
第一步：梳理基礎(chǔ)已知條件，算出核心基礎(chǔ)量
物體水平勻速運(yùn)動(dòng)，我們真正想要完成的有用功，是克服地面摩擦力拉動(dòng)物體做的功。先算出滑動(dòng)摩擦力，再結(jié)合物體移動(dòng)距離，直接求出整套裝置的有用功；結(jié)合運(yùn)動(dòng)時(shí)間，就能算出有用功對(duì)應(yīng)的功率，用來(lái)判斷 A 選項(xiàng)。這里第一個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)：水平滑輪有用功不是克服物體重力做功，而是克服摩擦力做功，豎直滑輪和水平滑輪的有用功區(qū)分不開(kāi)，第一步就會(huì)算錯(cuò)。
第二步：?jiǎn)为?dú)分析滑輪組，計(jì)算滑輪自身總功與機(jī)械效率
觀察滑輪繞線，兩段繩子拉動(dòng)動(dòng)滑輪，繩子移動(dòng)距離是物體移動(dòng)距離的兩倍。用卷?yè)P(yáng)機(jī)拉繩子的拉力乘以繩子移動(dòng)距離，得到拉力做的機(jī)械總功，再和前面求出的有用功對(duì)比，就能算出滑輪組本身的機(jī)械效率，以此判斷 B 選項(xiàng)。額外功包含動(dòng)滑輪自重消耗的功、繩子摩擦損耗的功，用滑輪總功減去有用功得到全部額外功，減去動(dòng)滑輪消耗的功，剩余數(shù)值就是繩重摩擦損耗的功，用來(lái)核對(duì) C 選項(xiàng)。
第三步：區(qū)分電機(jī)效率，計(jì)算電動(dòng)機(jī)消耗總電能
很多同學(xué)最容易混淆兩套總功：剛才算出的拉力做功，只是電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能，并非電機(jī)消耗的全部電能。題目給出電動(dòng)機(jī)工作效率，含義是輸出機(jī)械能占消耗電能的比例，因此需要反向推算，用滑輪拉力做的機(jī)械能除以電機(jī)效率，得到電動(dòng)機(jī)消耗的總電能，對(duì)應(yīng) D 選項(xiàng)。最大失分陷阱：直接把滑輪拉力做功當(dāng)成電機(jī)消耗電能，忽略電動(dòng)機(jī)自身工作會(huì)損耗電能，兩套效率混為一談，直接選錯(cuò)正確答案。
總之，以后遇到帶電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)的滑輪綜合題，一定要分開(kāi)兩層計(jì)算：第一層只看滑輪，計(jì)算機(jī)械層面的有用功、拉力總功；第二層看用電器電能轉(zhuǎn)化，電能是比拉力機(jī)械能更大的總量，兩套效率對(duì)應(yīng)兩套不同的總能量，分清兩層邏輯，就能避開(kāi)本題所有失分陷阱。
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