12.3 机械效率（6大题型）-2023-2024学年人教版八年级下册物理

12.3 机械效率 【考点梳理】 考点一：效率概念的理解 考点二：滑轮组效率的计算 考点三：水平滑轮组效率的计算 考点四：斜面的效率计算 考点五：探究机械效率影响因素实验问题 考点六：机械效率的综合性问题 【知识梳理】 知识点一：有用功和额外功 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.人们在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.若人对机械的动力为F，则：W总= FS 知识点二：机械效率 （1） 定义：有用功与总功的比值，叫机械效率。 （2）公式：η=×100％ 技巧归纳一、滑轮（组）的机械效率 物理量 竖直方向滑轮组 水平方向滑轮组 图形 绳子拉力F/N F=n（G物+G动）不计f绳 F=nFA=nf地（不计f绳，此时η=100%） F＞nFA=nf地（计f绳，此时η＜100%） 绳子自由端的距离s/m s=nh s绳=ns地 绳子自由端的速度v绳 v绳=nv物 v绳=nv物 有用功W有 W有=G物h W有=FAs地=f地s地 额外功W额 W额=G动h（不计f绳） W额=W总-W有=Fs-G物h（通用） W额=W总-W有 = Fs绳-FAs地 = Fs绳-f地s地 总功W总 W总=G物h+G动h（不计f绳） W总=Fs（通用） W总=Fs绳 机械效率η （不计f绳） （通用） 注析 n-动滑轮上绳子的根数 h-物体上升的高度 s-绳子自由端移动的距离 f绳—绳子与滑轮间的摩擦力 n-动滑轮上绳子的根数 s地-物体相对地面运动的距离 s绳-绳子自由端移动的距离 f绳-绳子与滑轮间的摩擦力 -物体受到地面的摩擦力 FA-拉物体的绳子上的拉力 技巧归纳二、、斜面机械效率计算类 1.用斜面提升物体的模型图 2. 用斜面提升物体有用功、额外功和总功求法 （1）有用功W有用= Gh （2）总功W总= F s （3）额外功W额外=W总—W有用 其中 s是动力F 沿着斜面移动的距离，h 是重物上升的高度，s和h的关系，通常可由解三角函数得到，一般斜面倾斜角给出。 3. 斜面机械效率的求解 （1）用斜面提升物体时，有用功和总功的比值.称为斜面的机械效率。 （2）斜面机械效率公式：η＝（W有用/W总）×100％　 η＝（W有用/W总）×100％= (Gh / F s) ×100％ 【题型归纳】 题型一：效率概念的理解 1．（22-23八年级下·河南商丘·期末）关于机械效率，下列说法正确的是（　　） A．利用机械越省力，机械效率越高 B．功率大的机器机械效率一定高 C．额外功在总功中所占比例越小，机械效率越高 D．做功越多的机械，机械效率一定越高 2．（22-23八年级下·四川巴中·期末）关于做功、功率、机械效率的说法中正确的是（　　） A．有力作用在物体上，力一定对物体做功 B．在光滑水平面上由于惯性做匀速直线运动的物体，没有力做功 C．机械效率越高的机械做功越快 D．力对物体做功越多，功率就越大 3．（22-23八年级下·重庆·期末）下列关于功、功率、机械效率的描述中，说法正确的是（　　） A．物体做功越快，做功的功率一定越大 B．物体所做的功等于力与物体移动距离的乘积 C．物体做功越少，具有的能量一定越少 D．机械做的有用功越多，机械效率就一定越大 题型二：滑轮组效率的计算 4．（23-24八年级下·黑龙江齐齐哈尔·期末）如图所示，用滑轮组将重力为500N的物体匀速向上提升2m。已知拉力F为300N，g=10N/kg。在此过程中（　　） A．绳子自由端移动的距离为6m B．做的有用功为500J C．做的额外功为100J D．机械效率约为83.3% 5．（23-24九年级上·江苏泰州·期末）用如图所示的滑轮组，把一个重为的物体沿竖直方向匀速提升，所用拉力F为，拉力F的作用点在4s内拉动了。不计轴处摩擦和绳子重，下列说法中正确的是（　　） A．动滑轮重 B．4s内拉力下的功率为 C．滑轮组的机械效率为60% D．若增加提升的物重，机械效率保持不变 6．（22-23八年级下·河北保定·期末）如图所示，用滑轮组提升重为400N的物体。在拉力F的作用下，绳子自由端在10s的时间竖直向上匀速移动了3m，滑轮组的额外功是100J。对于这一过程，下列说法正确的是（　　） A．滑轮组提升物体所做的有用功是1200J B．拉力F的功率是50W C．