12.3机械效率讲义（知识总结+考点特训+好题精练）2023-2024学年人教版八年级下册物理

第十二章 简单机械 （原卷版） 第3节 机械效率 一、知识总结 知识点1 机械效率 1. 有用功：使用机械时，对人们有用的功叫有用功。也就是人们不用机械而直接用手时必须做的功。在提升物体时，W有用= Gh。 2. 额外功：使用机械时，对人们没有用但不得不做的功叫额外功。 3. 额外功的主要来源：①提升物体时，克服机械自重、容器重、绳重等所做的功；②克服机械的摩擦所做的功。 4. 使用机械做功的过程中实际所做的功叫总功，它等于有用功和额外功的之和。即：W总=W有用+W额。 5. 机械效率定义：有用功跟总功的比值；机械效率计算公式： η=W有/W总；使用任何机械都不省功，机械效率总小于1。 知识点2 滑轮（组）的机械效率 1. 滑轮组提升重物时有η＝，因为W有用＝Gh，W总＝Fs，所以有η＝，又因为s＝nh，所以有η＝，如果不计摩擦和绳重，则有F＝，所以η＝。 2. ①滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关，G物相同时，G动越大、η越小； ②滑轮组的机械效率与被提升物体的重力有关，G动相同时，G物越大、η越大； ③同一滑轮组的机械效率与绕绳方式无关。 知识点3 斜面的机械效率 1. 有用功是由使用机械的目的所决定的，当用斜面提升物体时，克服物体重力做的功就是有用功，W有＝Gh。 2. 额外功是克服相互接触物体间的摩擦阻力所做的功，对于斜面而言，W额＝fs。 3. 总功是指动力对所做的功．一般情况下使用斜面时，动力做功W总＝Fs． 4. 由功的原理：“动力对机械所做的功等于机械克服阻力所做的功”，而机械克服阻力所做的功就包含了有用功和额外功，即：W总＝W有+W额。 5. 机械效率是有用功与总功的比值，只能小于1（理想状态下可能等于1），并且无单位，斜面的机械效率η＝＝，在同一斜面上，由于倾斜程度相同，即一定，故在同一斜面上拉同一物体（粗糙程度相同）时，在斜面上所移动的距离（或物体被提升的高度）不同时，机械效率是相同的。 6. 斜面的机械效率与斜面的倾斜程度、斜面的粗糙程度有关，斜面粗糙程度相同时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高；斜面的倾斜程度一定时，斜面越粗糙，机械效率越低。 二、考点特训 考点特训1 机械效率 【典例1】 （2024春•北京通州区期中）如图所示晓明用两个质量相同的滑轮，分别将同一物体以相同速度匀速提高到相同高度，滑轮的机械效率分别为η1、η2，拉力分别为F1、F2，拉力的功率分别为P1、P2，不计绳重及摩擦。下列关系可能正确的是（　　） A．F1＞F2，η1＜η2，P1＝P2 B．F1＜F2，η1＞η2，P1＜P2 C．F1＞F2，η1＝η2，P1＞P2 D．F1＞F2，η1＞η2，P1＝P2 【专题变式题】 1．（2023春•湖北枣阳市期末）一个滑轮组经改进后提高了机械效率，用它将同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比（　　） A．有用功增加，总功增加 B．有用功不变，总功增加 C．有用功不变，总功不变 D．有用功不变，总功减少 2．（2023•山西太原小店区期末）如图所示，将细绳的一端固定在天花板上，细绳绕过滑轮后，手作用在细绳的B点，利用滑轮匀速提升物体。若不计摩擦，下列说法正确的是（　　） A．物体克服重力做的功是总功 B．物体和绳子上B点移动的距离相等 C．手对B点施加的拉力所做的功是有用功 D．绳子上A点和B点受到的拉力大小相同 3．（2023•湖南常德澧县模拟）质量是40kg的小王同学用重10N的水桶，提起重力为100N的水，沿楼梯送到三楼，每层楼高3m，完成这一次提水，她对水做的功为有用功，则她做的有用功和额外功分别是（　　） A．600J，2400J B．600J，2460J C．600J，60J D．3000J，60J 考点特训2 功、功率与机械效率 【典例2】 （2023春•湖北襄阳襄州区期末）下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是（　　） A．有用功越多，机械效率越高 B．功率越大的机械，机械效率越高 C．机械效率越高的机械，功率越大 D．做相同的总功，额外功越少，机械效率越高 【典例3】 （2023春•湖北襄阳樊城区期末）如图所示，用F＝12N的拉力竖直向上匀速提升木块，2s内木块升高的高度为0.1m，木块重力G＝30N，下列判断正确的是（　　） A．拉力F做功为1.2J B．滑轮组做的有用功为9J C．滑轮组机械效率为83.3% D．拉力F做功的功率为0.6W 【专题变式题】 1．（2023春•湖南隆