9.6机械效率课件2024-2025学年物理鲁科版八年级下册

第六节　机械效率 第一课时　机械效率 1 【A层 基础必会】 考点一　有用功和额外功 1.小聪用桶从井里打水,小明从井里捞桶带上部分水,下列说法正确的是( ) A.二人对桶做的功都是额外功 B.二人对水做的功都是有用功 C.小聪对桶做的功是有用功 D.小明对桶做的功是有用功 点击题号可跳转 D 1 2.卖茶杯的人,从货架上拿起茶杯;喝茶水的人,从桌面上端起盛茶水的茶杯,就两人克服茶杯重力做功的下列说法正确的是 ( ) A.都是有用功 B.都是额外功 C.对喝茶的人而言是有用功 D.对卖茶杯的人而言是有用功 D 1 3.俗话说“竹篮打水一场空”,此过程中,对_______做的功是有用功,对_________ 做的功是额外功,这一现象所包含的物理道理是机械效率_______(选填 “高”或“低”)。  　水　 　竹篮　 　低　 1 考点二　机械效率的理解与计算 4.(2023·威海质检)甲、乙两机械的效率分别是η甲=70%、η乙=50%,则下列说法正确的是 ( ) A.使用甲机械省力 B.乙机械的额外功在总功中占的比例大 C.使用甲机械做功快 D.在相同时间内,使用甲机械完成的功多 B 1 5.用起重机把质量为0.5 t的重物匀速提升了3 m,而它的电动机所做的功是2.4× 104 J,起重机提升重物所做的有用功是____________J,起重机的机械效率是 ___________。(g=10 N/kg)  　1.5×104　 　62.5%　 1 6.某同学家新房装修时,在地面与窗台间放置一斜木板,将瓷砖沿木板从地面匀速 拉上窗台。如图所示,已知窗台高3 m,木板长5 m,瓷砖重500 N,沿斜面所用拉力为 400 N,则斜面的机械效率是_________。  　75%　 1 7.如图所示,工人用一均匀杠杆将重为1 000 N的货物匀速提高1 m,如果动力臂 与阻力臂之比为2∶1,而工人所用的拉力为600 N。则在此过程中杠杆的机械 效率为___________(保留一位小数),如果克服摩擦做功40 J,则此杠杆的自重 为________N。  　83.3%　 　160　 1 8.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100 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:(1)提升装置所做的有用功:W有用=Gh=450 N×2 m=900 J。 (2)拉力F做的功:W总=Pt=100 W×10 s=1 000 J。 (3)该滑轮组的机械效率:η===90% 1 易错点　不能正确理解机械效率 9.(2023·威海期末)下列关于功率、机械效率的说法正确的是 ( ) A.机械效率越高,机械做功一定越快 B.做功越多的机械,机械效率越高 C.做功越快的机械,功率越大 D.功率越大的机械,做功一定越多 C 1 【B层 能力提升】 10. (多选)(2023·青岛质检)分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组,在拉力作用下使G=24 N的重物以1 m/s的速度匀速上升。每个滑轮重都为6 N。不计绳重及摩擦,下列说法正确的是 ( ) A.F甲与F乙的大小分别为12 N与8 N B.绳子自由端移动的速度v甲与v乙分别为2 m/s与3 m/s C.两滑轮组的机械效率都等于80% D.F甲与F乙做功的功率相等,都等于24 W B、C 1 11. (2023·广州中考)用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动,如图,水瓶匀速直线下降10 m,使人匀速升高0.5 m,水瓶对绳a的拉力为F1=30 N,绳b对人的拉力为F2=480 N。此过程 ( ) A.有用功为300 J B.F1做的功等于F2做的功 C.F1做的功小于F2做的功 D.滑轮组的机械效率为80% D 1 12. (2023·烟台质检)如图所示,重400 N 的物体在30 N的水平拉力F的作用下,以 0.1 m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10 s,已知滑轮组的机械效率 为80%。则10 s内所做的有用功为_______J,拉力F的功率为______W,物体与地 面间的摩擦力为_______N。  　72　 　9　 　72　 1 13. (2023·淄博质检)往车上装重物时,常常用长木板搭个斜面,把重物沿斜面推上 去,如图所示,工人用3 m长的斜面,把1 200 N的重物提高1 m。使用斜面的好处是 _____________;假设斜面绝对光滑,则需要施加的推力为________N;若斜面的 机械效率是80%,则需要施加的推力为________N。  　可以省力　 　400　 　500　 1 14. (2023·淄博质检)淄博烧烤城项目建设中,工人用如图所示的装置将建筑材料匀速提升了5 m,用时10 s,如果使用滑轮组做的额外功是1 000 J,电动机的输出功率恒定为600 W。求: (1)10 s内电动机输出的功; (2)滑轮组的机械效率; (3)被提起的建筑材料的重力。 1 解:(1)根据P=可知,10 s内电动机输出的功为: W总=Pt=600 W×10 s=6 000 J; (2)根据W总=W有用+W额可知,有用功为: W有用=W总-W额=6 000 J-1 000 J=5 000 J, 则滑轮组的机械效率为:η==≈83.3%; (3)根据W有用=Gh可知,被提起的建筑材料的重力为:G===1 000 N。 1 【C层 创新培优】 15. (思维拓展)用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼(楼高3 m),每件货物重100 N, 每次运送的量不定,图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加 而变化的图象,则动滑轮重为________N;当某次运送4件货物时,滑轮组的额外功 是________J。(不考虑绳重和摩擦)  　100　 　300　 1 【点思路】不考虑绳重和摩擦时,滑轮组的机械效率η=== =;由图象乙可知,G=100 N时,η=50%,代入即可求出动滑轮的重力。 1 第二课时　测量滑轮组的 机械效率 1 【A层 基础必会】 考点一　测量滑轮组的机械效率 1.智慧实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示。 点击题号可跳转 物理量 1 2 3 4 钩码重G/N 4 4 6 4 钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1 0.2 绳端拉力F/N 1.8 1.6 2.4 1.8 绳端移动距离s/m 0.3 0.4   0.6 机械效率η 74.1% 62.5%   74.1% 1 (1)实验中应竖直向上_________拉动弹簧测力计,使钩码上升。  (2)通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升 相同的重物时,动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率 _________(选填“越高”“不变”或“越低”)。  (3)小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次实验,表中第3次实验中空缺 的数据应为:绳端移动距离s=________m,机械效率η=___________。  (4)比较第1次实验和第3次实验可得出结论:使用同一滑轮组,_______________ 越大,滑轮组的机械效率越高。  (5)比较第1次实验和第4次实验可得出结论:滑轮组的机械效率与物体升高的高 度_________(选填“有关”或“无关”)。  　匀速　 　越低　 　0.3　 　83.3%　 　物体的重力　 　无关　 1 考点二　影响滑轮组机械效率的因素 2.(2023·济南质检)如图所示的滑轮组,以下方法中能提高其机械效率的是( ) A.减小定滑轮的重力 B.增大被提升物体的高度 C.增大动滑轮的重力 D.增大被提升物体的重力 D 1 3.改进后的滑轮组提高了机械效率,来提升同一重物到同一高度,则 ( ) A.增加了有用功和总功,额外功不变 B.有用功减少,额外功与总功增加 C.有用功不变,额外功与总功减少 D.额外功不变,有用功与总功增加 C 1 4.(多选)用水桶从井内打水的过程中,可以提高机械效率的做法是 ( ) A.增加水桶内水的质量 B.减少水桶的质量 C.增加提绳的质量 D.让水桶沿着井的侧壁上升 A、B 1 5. (多选)甲、乙两个滑轮组如图所示,其中每一个滑轮的重量都相同,用它们分别 将重物G1、G2提高相同的高度,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( ) A.若G1=G2,则拉力做的总功相同 B.若G1=G2,则甲的机械效率大于乙的机械效率 C.若G1>G2,则甲做的有用功大于乙做的有用功 D.若甲、乙中的任何一个滑轮组提起不同的重物, 机械效率不变 B、C 1 【B层 能力提升】 6.如图所示是使用同一滑轮组将不同数量的钩码提升到相同高度的情景。忽 略绳重和摩擦,两次所做额外功的关系是W甲额______W乙额,两次做功的机械效率 η甲______η乙。(均选填“>”“<”或“=”)  　=　 　<　 1 7.(2023·淄博质检)小明在测量滑轮组机械效率实验中,利用如图所示的滑轮组进行了多次测量,测得数据如表所示。 序号 物重 G/N 物体上升高度h/m 动力 F/N 动力作用点 移动距离s/m 机械 效率η 1 1 0.1 0.7 0.3 47.6% 2 1 0.2 0.7 0.6 47.6% 3 2 0.1 1.1 0.3 60.6% 4 4 0.1 2 0.3   1 (1)滑轮组中动滑轮的作用是_________________,定滑轮的作用是___________ _______;  (2)第4次实验测得的机械效率η=___________(保留一位小数);  (3)小明通过数据表格发现:比较_________两次实验数据可知,滑轮组机械效率 与物体被提升高度无关;比较3、4两次实验数据可知,同一滑轮组,___________ _________越大,机械效率越高;  (4)小明进一步分析3、4两次数据,还发现第4次拉力做的有用功比第3次大 ________J,第4次拉力做的额外功比第3次大_________J。由此可见,机械效率提高 的原因是有用功增大量比额外功增大量多得多,从而使有用功占总功的比值增大。  　改变力的大小　 　改变力的 方向　 　66.7%　 　1、2　 　提升物体 的重力　 　0.2　 　0.07　 1 8. (2023·烟台质检)在“探究斜面机械效率”的实验中,甲同学猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关,乙同学猜想可能跟斜面的倾斜程度有关。如图是他们设计的实验装置,如表是其中一位同学在其他条件一定时的实验数据。 实验 序号 斜面 倾斜 程度 物块重 力G/N 斜面高 度h/m 沿斜面 的拉力 F/N 斜面 长s/m 机械 效率η 1 较缓 10 0.2 5.5 1 36.4% 2 较陡 10 0.4 7.0 1 57.1% 3 最陡 10 0.6 8.5 1 70.6% 1 (1)测算斜面机械效率的原理是________________,实验3时物块与斜面之间的 摩擦力为_________。  (2)分析表中信息可知该实验是探究哪位同学的猜想?_______;分析数据得到的 结论是什么?  ________________________________________________________________。  　η==　 　2.5 N　 　乙　 　使用同一斜面提升同一物体,斜面倾斜程度越大,斜面的机械效率越高　 1 (3)另一位同学为探究自己的猜想,设计了如下步骤: ①把一块长木板的一端垫高,构成一个斜面; ②用弹簧测力计沿斜面把一木块_________拉上去,进行相关测量,计算出斜面的 机械效率;  ③保持斜面的倾斜程度不变,改变斜面的粗糙程度,再进行相关测量,并计算出 斜面的机械效率; ④__________________________________________________________。  (4)请列举出生活中利用斜面的一个实例_____________。(说出一个即可)  　匀速　 　根据记录的数值,比较机械效率的大小,即可验证猜想是否正确　 　盘山公路　 1 【C层 创新培优】 9. (思维拓展)用如图所示的实验装置测杠杆的机械效率,实验时,竖直向上匀速拉 动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。 (1)实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,测力计的示数如图所示,钩码总重G为1 N,钩 码上升高度h为0.1 m,测力计移动距离s为0.3 m,则杠杆的机械效率为___________。  (2)钩码从A点改挂在B点后,拉力作用点及拉力方向都 不变,此时把相同的钩码匀速提升相同的高度,则所测 机械效率将_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。  　66.7%　 　变大　 1 【点思路】(1)明确有用功、额外功、总功是关键。 ①有用功:克服钩码重力做的功。 ②额外功:克服杠杆自重所做的功。 ③总功:弹簧测力计向上拉力做的功。 (2)将钩码的悬挂点从A点移至B点,掌握有用功、额外功、总功的变化情况。 1 本课结束 1 $$