第九章简单机械第六节　机械效率2023－2024学年鲁科版八年级物理下册

第六节　机械效率 一、有用功和额外功 1.有用功:为了达到目的必须做的功,用　 表示.  2.额外功:并非我们需要但又　 　做的功,用　 　表示.  3.总功:有用功与额外功　 　,用　 表示,其关系式为　 .  二、机械效率 1.定义:物理学中,把有用功跟总功的　 　叫做机械效率,通常用　 　表示. 2.公式:η=　 　,η通常用百分数表示.   3.大小:机械效率总　 　.  W有用 不得不 W额 之和 W总 W总=W有用+W额　 比值 η 小于1 知识讲解 4.影响机械效率的主要因素:一是　 　,二是机械自重.  5.提高滑轮组机械效率的方法:一是减小　 　自身的重力,二是　 　提升物体的重力,三是使转动轴保持良好的润滑.  [注意] 机械效率是有用功与总功之比,它只表示机械做功时有用功在总功中所占的比例,只有大小,没有单位. 摩擦 动滑轮 增大 有用功、额外功和总功 【典例1】小明使用如图所示的滑轮组提起10 N的重物,使它上升0.2 m,拉力是4 N,拉力的作用点上升了 0.6 m,拉力对滑轮所做的功为　 　J,这个功叫　 　功.滑轮克服物体重力所做的功为　 　J,这个功叫　 　功.用来克服滑轮重力、绳重和绳与滑轮间摩擦所做的功为　 　J,这个功叫　 　功.  2.4 总 2 有用 0.4 额外 典例分析 (1)有用功相当于不用机械而直接用手对物体做的功,总功是利用机械做的功. (2)一般情况下,使用动滑轮或滑轮组在竖直方向上匀速提升物体时,有用功W有用=Gh,使用动滑轮或滑轮组在水平方向匀速移动物体时,有用功W有用=F摩s. (3)有用功和额外功并不是绝对的,对一种情况来说是有用功,对另外一种情况来说可能是额外功. 【针对训练1】工人师傅用动滑轮提升重物,下列有关他做功的说法中正确的是(　 　) A.他提起动滑轮所做的功是有用功 B.他提起重物时,克服摩擦做的功是有用功 C.动滑轮对重物做的功是有用功 D.他的拉力做的功是有用功 C 机械效率 【典例2】小强用如图所示装置在10 s内将重为450 N的货物匀速提升2 m,此过程中拉力F的功率为 120 W.求: (1)提升装置所做的有用功. (2)拉力F做的功. (3)该滑轮组的机械效率. 解析:(1)提升装置所做的有用功 W有用=Gh=450 N×2 m=900 J. 答案:(1)900 J　(2)1 200 J　(3)75% 简单机械的三种功和机械效率 【针对训练2】(2022宜昌)下列有关机械做功、功率、机械效率的说法,正确的是 (　 　) A.效率越高的机械,功率越大 B.做功越多的机械,功率越大 C.做有用功越多的机械,效率越高 D.功率越大的机械,做功越快 D 测量滑轮组的机械效率 【典例3】(2023巩义市模拟)某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率,相关数据记录在表中. 实验次数 1 2 3 钩码重/N 1 1.5 1.5 钩码上升的高度/m 0.10 0.10 0.15 绳端的拉力/N 0.5 0.6 0.6 绳端移动的距离/m 0.3 0.3 机械效率 66.7% 83.3% 机械效率的平均值 (1)组装滑轮组时,为了绕线比较平稳,应该　 　(选填“A”或“B”).  A.先把钩码挂在动滑轮下方,然后再进行绕线 B.先将滑轮组绕线组装完成后,再把钩码挂在动滑轮下方 (2)该同学设计的记录数据的表格中,有一处不当之处,你认为是____________________ 　.  (3)实验中,使用滑轮组提升重物时,应竖直向上　 　拉动弹簧测力计.  (4)第3次实验中,绳端移动的距离为　 　m,此时滑轮组的机械效率约为　 　(精确到0.1%).  (5)你认为影响测量精度的因素有哪些?请写出一条:______________________________ 　.  A 设计了求机械效率的 平均值 匀速 0.45 83.3% 弹簧测力计的读数(或测量绳子 移动的距离以及物体移动的距离) 影响滑轮组机械效率高低的主要因素 (1)绳及动滑轮的重力、绳子与滑轮之间的摩擦、提升物体的重力. (2)用不同的滑轮组提起相同的重物至同一高度,做的有用功相等,动滑轮重的做的额外功多,机械效率低. (3)用同一滑轮组提起不同的重物,此时绳重、动滑轮重、摩擦一定,做的额外功相等,但对物重大的做的有用功多,机械效率高. 【针对训练3】(2021遂宁)涪江六桥建筑工地上矗立的塔吊,是用电动机来带动滑轮组提