12.4机械效率课件 2024-2025学年人教版物理八年级下册

第十二章　简单机械 第4节 机械效率 第1课时 认识机械效率 1. 俗话说“竹篮打水一场空”，此过程中，对水做的功是________功，对竹篮做的功是________功。(均填“有用”或“额外”) 有用 额外 1星题 夯实基础 2. 如图所示，用滑轮组将重为2.4×104 N的重物匀速吊起 2 m，滑轮组的机械效率为80%，提升重物做 的有用功为________J，绳端的拉力做的总功 为________J。滑轮组哪些方面做了额外功？____________________________________ (写两条即可)。 4.8×104 6×104 动滑轮重、绳与滑轮间的摩擦(合理即可) 1星题 夯实基础 3. 如图，拉动水平地面上重为500 N的物体A，使它匀速直线前进2 m，地面对它的摩擦力为170 N，施加的拉力F＝100 N(忽略绳重和滑轮重)，滑轮组做的有用功为________J，拉力F做的总功为________J，滑轮组做的额外功为________J。 340 400 60 1星题 夯实基础 4. 斜面是一种常见的简单机械，利用这种机械可以_______ (填“省力”“省功”或“省距离”)。在如图所示的斜面上，一工人用200 N的拉力，将一重为225 N的物体，从高2 m的斜面的底端匀速拉到顶端， 拉力做的有用功为________J， 工人做的总功为________J。 省力 450 600 1星题 夯实基础 5. [2024·保定期末]两台机械，甲的机械效率为80%，乙的机械效率为60%。下列说法正确的是(　　) A. 甲机械做的有用功一定比乙机械做得多 B. 有用功相同时，甲机械做的总功少 C. 甲机械做功一定比乙机械做功快 D. 经过改进，甲机械的机械效率可以达到100% B 1星题 夯实基础 6. 如图所示，小华在A端用力将重200 N的水桶匀速提升了0.2 m，则此过程中克服物体的重力所做的功为______J，若此时A端的拉力为120 N，不计绳重及摩擦，则该滑轮的机械效率为________。 40 83.3% 1星题 夯实基础 7. 如图所示是某建筑工地的简易滑轮组，工人用350 N的拉力用时80 s，将重800 N的砖块运到离地4 m高的砌墙处，求： 1星题 夯实基础 (1)工人使用滑轮组时做的有用功。 (2)工人使用滑轮组时做的总功。 解：工人做的有用功W有用＝Gh＝800 N×4 m＝3 200 J。 由图可知，滑轮组有效绳子段数n＝3， 绳的自由端移动的距离为s＝nh＝3×4 m＝12 m， 工人做的总功为W总＝Fs＝350 N×12 m＝4 200 J。 1星题 夯实基础 (3)该滑轮组的机械效率。 1星题 夯实基础 8. 理解物理概念是学好物理的关键之一。下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是(　　) A. 有用功在总功中占比越大，机械效率越高 B. 机械做功少，功率一定小，机械效率一定低 C. 额外功少的机械，机械效率一定高 D. 机械效率越高，做的功就越多 A 2星题 提升能力 9. 如图1，用甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升相同高度，拉力分别为F甲、F乙， 2星题 提升能力 此过程相关数据如图2所示，则(　　) A. 两滑轮组绳子自由端移动距 离相等 B. F甲做的功比F乙做的功多 C. 甲滑轮组的有用功大于乙滑轮 组的有用功 D. 乙滑轮组的机械效率为25% B 2星题 提升能力 10. 如图所示，工人们利用滑轮组拉动在水平地面上重为 16 000 N的汽车以0.5 m/s的速度向左匀速行驶2 s，所用拉力为1 000 N，汽车与水平地面间的摩擦力为1 600 N。则下列分析正确的是(　　) A. 绳子自由端的速度为1.5 m/s B. 滑轮组的机械效率为80% C. 拉力F做功的功率为1 600 W D. 2 s内工人们拉力所做的功为1 000 J B 2星题 提升能力 11. 利用如图所示的杠杆将重为3 N的物体缓慢匀速提高 10 cm，手的拉力F为2 N，手在竖直方向移动的距离s为30 cm，则所做有用功是________J，总功是________J，该杠杆的机械效率是________。 0.3 0.6 50% 2星题 提升能力 12. [2024·石家庄一模]有功率为4.9×104 W的抽水机，假设抽水机和输水管总的效率为80%。现用此抽水机把质量为8×103 kg的水压到10 m高的水塔上去，所需的时间至少为________s。 20 2星题 提升能力 13.如图所示，手用F1的力直接将物体A匀速提升h，做功 300 J；若借助长5 m的斜面用力F2把A匀速提升相同高 度，斜面的机械效率是60%，借助斜面做的有用功为________J，拉力F2是________N，物体A受到斜面的摩擦力是________N。 300 100 40 2星题 提升能力 14.[2024·苏州]某起重机的滑轮组结构示意如图所示，其最大载重为5 t。起重机将3 600 kg的钢板匀速提升到10 m高的桥墩上，滑轮组的机械效率为80%。不计钢丝绳的重力和摩擦，g取10 N/kg。求： 2星题 提升能力 (1)克服钢板重力做的功W有用。 解：克服钢板重力做的功为W有用＝Gh＝mgh＝3 600 kg× 10 N/kg×10 m＝3.6×105 J。 2星题 提升能力 (2)钢丝绳的拉力F。 2星题 提升能力 (3)滑轮组满载时的机械效率(结果精确到0.1%)。 2星题 提升能力 2星题 提升能力 解：该滑轮组的机械效率η＝＝≈0.762＝76.2%。 解：起重机的滑轮组做的总功为W总＝＝＝4.5×105 J，由图可知，有4段绳子承重，则钢丝绳的拉力为F＝＝＝＝1.125×104 N。 解：起重机的滑轮组做的额外功为W额外＝W总－W有用＝4.5× 105 J－3.6×105 J＝9×104 J，动滑轮的重力为G动＝ ＝＝9×103 N， 滑轮组满载时的机械效率为η最大＝＝＝＝≈0.847＝84.7%。 $$第十二章　简单机械 第4节 机械效率 第2课时　测量机械效率 1. 物理兴趣小组的同学们在做“探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关”实验时，提出如下猜想： 猜想一：与物体提升高度有关； 猜想二：与动滑轮重力有关； 猜想三：被提升物体所受的重力有关。 1星题 夯实基础 根据猜想，利用如图甲、乙、丙所示的装置进行实验探究，测得的实验数据如下表所示。请你完成下列内容： 1星题 夯实基础 次数 钩码重 力G/N  提升高 度h/m  拉力 F/N  绳端移动 距离s/m  机械效率η 1 2.0 0.1 0.90 0.3 74.1% 2 4.0 0.1 1.50 0.3 88.9% 3 4.0 0.1 1.25 0.4   4 4.0 0.2 1.50 0.6 88.9% 1星题 夯实基础 (1)实验中应竖直向上________拉动测力计。 (2)分析表中数据可知：第3次实验是利用了图_____(填 “甲” “乙”或“丙”)的装置完成的，它的机械效率η＝________。 (3)比较2、4两次实验数据，可验证猜想一是________(填“正确”或“错误”)的。 匀速 丙 80% 错误 1星题 夯实基础 (4)由1、2两次实验数据得出结论：用同一滑轮组提升不同的物体，物体越重，滑轮组的机械效率越_______(填“高”或“低”)。 (5)由2、3两次实验数据可得结论：不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，滑轮组机械效率越_________(填“高”或“低”)。 高 低 1星题 夯实基础 (6)小欣同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止时读数，她的想法是________(填“正确”或“错误”)的，测得的机械效率________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。 错误 偏高 1星题 夯实基础 2. 用一滑轮组提升重物，不计摩擦，下列方法中可以提高滑轮组机械效率的是(　　) A. 改变绕绳方法 B. 增加重物的提升高度 C. 增大重物的提升速度 D. 减少动滑轮的重力 D 1星题 夯实基础 3. 如表是李明用如图甲所示装置探究斜面机械效率的实验数据。 实验 次数  物块重 力G/N  斜面高 度h/m  沿斜面 拉力F/N  斜面长 s/m  机械效率η 1 4 0.3 2 1 60% 2 8 0.3 4 1   3 12 0.3 6 1 60% 4 8 0.4 5 1 64% 5 8 0.5 5.6 1 71.4% 1星题 夯实基础 (1)沿斜面拉动物体时，应使其做__________运动。 (2)在第2次实验中，斜面机械效率为______，物块与斜面间摩擦力为________N。 (3)实验1、2、3是探究斜面机械效率与_________的关系。由表中数据可知，当斜面粗糙和倾斜程度不变时，沿斜面向上均匀拉动不同重力的物体，物体重力越大，机械效率______(填“变大”“变小”或“不变”)。 匀速直线 60% 1.6 物体重力 不变 1星题 夯实基础 (4)实验____________是探究斜面机械效率与斜面倾斜角度的关系。由表中数据可知，在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率__________。 (5)如果对原实验装置做如图乙所示的改进， 与原实验装置相比，用带滑轮的斜面做 实验的好处是_____________________ ____________________。 2、4、5 越大 能使木块所受拉力的 方向与斜面始终平行 1星题 夯实基础 4. [2024·邢台阶段练习]如图所示，用相同的滑轮组成甲、乙两个滑轮组，在相同时间内分别将A、B两物体匀速提升相同高度，已知物体受到的重力GA>GB，忽略绳重和摩擦。下列判断正确的是(　　) A. 两滑轮组绳子自由端移动的距离相等 B. 甲、乙滑轮组做的有用功相同 C. 甲滑轮组的总功率比乙的大 D. 甲滑轮组的机械效率比乙的小 C 2星题 提升能力 5. 现用图甲装置来探究滑轮组的机械效率η与所挂物重G的关系。改变G，竖直向上匀速拉动测力计，计算并绘出η与G关系如图乙所示。若不计绳重和摩擦，则动滑轮的自重为________N； 3 2星题 提升能力 图乙中曲线表明，同一滑轮组的机械效率η随所挂物重G的增大而增大，最终________(填“会”或 “不会”)达到100%；仅改变图甲中的绕 绳方式，重复上述实验，所得的η－G 图线与图乙曲线________(填“相同”或 “不同”)。 不会 相同 2星题 提升能力 6. 用如图所示实验装置测量杠杆机械效率。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。 3星题 发展素养 (1)实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为________N，钩码总重G为1.0 N，钩码上升高度h为 0.1 m，测力计移动距离s为0.3 m，则用杠杆对钩码做的有用功是________J，杠杆机械效率为________%。请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：_____________________________。 0.5 0.1 66.7 要克服摩擦以及杠杆自重做功 3星题 发展素养 (2)为了进一步研究杠杆机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据： 次数  钩码 位置 钩码总 重G/N  钩码移动 距离h/m  拉力 F/N 测力计移 动距离s/m  机械 效率η 1 A点 1.5 0.10 0.7 0.30 71.4% 2 B点 2.0 0.15 1.2 0.30 83.3% 3星题 发展素养 根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？ 答：________；请简要说明两条理由： ①__________________________________； ②___________________________________。 不能 两次实验时钩码没有挂在同一位置 一次对比实验所得结论是不可靠的 3星题 发展素养 $$