10.5 机械效率 -2023-2024学年物理沪科版八年级下册

10.5 机械效率 课前预习 1、 __________________________叫做有用功； 2、 __________________________叫做额外功； 3、 ___________________________叫做机械效率，计算公式为_______________； 4、 提高机械效率的方法____________，_____________。 知识精讲 知识点一、 机械效率 １.有用功：为达目的，必须要做的功。符号：W有 单位：焦耳（J）。 【知识拓展】根据人们使用机械的不同，有用功的计算也不尽相同。例如：若使用机械的目的是提升重物，那么克服物体的重力做的功就是有用功。如果使用机械的目的是在水平面上平移重物，那么克服物体与水平面间的摩擦力做的功是有用功。 公式：W有用＝Gh（提升重物）；W有用＝fS物（水平拉动）。斜面：W有用= Gh。 2.额外功：使用机械做功时，对我们无用但又不得不做的功。符号：W额 单位：焦耳（J）。 【知识拓展】对于滑轮组提升重物的情况，克服动滑轮重、绳重等所做的功是额外功。在解题过程中，常忽略绳重和摩擦，则此时克服动滑轮重所做的功为额外功。利用斜面提升重物时，克服斜面摩擦所做的功为额外功。 公式：W额= W总－W有用（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）； 斜面： W额=fL。 3.总功：有用功与额外功之和或动力所做的功。 公式： W总=W有用＋W额=FS； 斜面：W总= fL+Gh=FL。 4.机械效率：有用功跟总功的比值。机械效率计算公式：。  5.提高滑轮组机械效率的方法： (1)减小额外功在总功中占的比例。可采取改进机械结构、减小摩擦阻力等方法。如可使滑轮组在满载情况下工作，以增大有用功在总功中的比例，在滑轮的转轴中加润滑油，以减小摩擦阻力，或减小滑轮组中动滑轮的自重等，即在有用功一定的情况下，减小额外功，提高效率。 (2)增大有用功在总功中所占的比例，在额外功不变的情况下，增大有用功的大小。 (3)换用最简单的机械。 知识点二、常考机械的有用功、总功、机械效率计算 简单机械 有用功 总功 额外功 机械效率 杠杆 W有用= h W总=Fs W额= W总－W有用 滑轮组 （竖直提升重物） W有用= Gh W总=Fs W总= Gh+ G动h （不计绳重和摩擦） W额= W总－W有用 W额= G动h（不计绳重和摩擦） 滑轮组 （水平拉动重物） W有用= fl W总=Fs 斜面 W有用= Gh W总=Fl W总= Gh+ fl （f为摩擦力） W额= W总－W有用 W额= fl （f为摩擦力） 说明： （1）在使用滑轮组时：G为物重，h为物体提升高度，F为拉力，S为绳子自由端移动的距离，f为摩擦力，l为物体移动距离，  （2）在使用斜面时：h为斜面高，S为斜面长，G为物重，F为沿斜面对物体的拉力。 考点分析 考点一、功、功率、机械效率的关系 例1、在生产和生活中经常使用各种机械，关于机械的下列说法，正确的是（　　） A．使用机械可以省力、省距离，也可以省功 B．机械做功越快，机械效率越高 C．使用机械可以省力或省距离，但不能省功 D．机械做功越多，机械效率越高 【总结升华】 1、 做功多少只与力和力的方向上移动的距离有关，与功率和机械效率无关； 2、 功率表示做功的快慢，与做功多少和机械效率无关。 真题演练1、（23罗庄区期末1题）期末考试前，小明整理错题，梳理出几个结论，分析正确的是（ ） A.一个物体受两个力的作用，若这两个力的三要素完全相同，它们一定是平衡力 B.动滑轮省一半力，机械效率一定等于 50% C.做功越少，功率越小，机械效率越小 D.功率越大，反映做功越快，与机械效率无关 考点二、滑轮组机械效率的相关计算比较 例2、如图所示，物体重为50N，小明用这个滑轮组3s内将物体匀速提升0.3m。拉力为20N，不计绳重和摩擦，下列说法错误的是（　　） A．动滑轮的重力为10N B．拉力F的功率为2W C．该滑轮组的机械效率约为83.3% D．提升的物体越重时，该滑轮组的机械效率越高 【总结升华】 1、 在分析滑轮组时要找清承重绳数n，在不计绳重及摩擦时拉力，距离s=nh； 2、 有用功，总功，机械效率η=×100% 3、 在不计绳重和摩擦的情况下，机械效率只与动滑轮重及物体的重力有关，有承重绳数、上升距离无关。 真题演练2、（22罗庄区期末19题） 如图所示，用拉力F使物体竖直匀速上升，下列说法正确的是（　　） A. 拉力对物体做的功是额外功 B. 拉力F做的功是有用功 C. 拉力F移动的距离是物体移动距离的3倍 D. 增加物体重力可以增加滑轮组的机械效率 真题演练3、（23费县期末17