12.4机械效率第2课时 滑轮组的机械效率（课件）2024-2025学年度人教版物理八年级下册

124 机械效率 第 2 课时 滑轮组的机械效率 ● 名师点拨/事半功倍 ● 考点集训/夯实基础 ● 综合检测/巩固排查 ● 核心素养/中考新考法 目 录 1. 同一滑轮组，提升重物越重，机械效率越高；提升相同重物，动滑轮个数越多，机械效率越低，但越省力。 2. 滑轮组机械效率的计算：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= ，则 η= 。 返回目录 名师点拨/事半功倍 1. 一材拓题 教材 P119 实验改编 如图所示，在“测滑轮组机械效率”实验中，若物体重 6 N。 （1）实验时沿 ________ 方向拉绳子自由端最省力，且 应________ 拉动弹簧测力计。 若物体上升高度为 10 cm， 此时弹簧测力计的示数如图中所示，则滑轮组的机械效率 是 _______（百分号前保留一位小数）。 （2）若仅增加物体的质量，该滑轮组的机械效率将 _______（选填“增大”“减小”或“不变”，不计摩擦）。 ■考点 1 测量滑轮组的机械效率 竖直向上 匀速 83.3% 增大 考点集训/夯实基础 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2. 一材拓题 教材 P120 素材衍生 通过测量滑轮组机械效率的实验，可得出下列各措施中能提高机械效率的是 （ ） A． 增加动滑轮，减小拉力 B． 改用质量小的动滑轮 C． 减少提升高度，减少做功 D． 减少提升重物重力 B 考点集训/夯实基础 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3. 习题衍生 教材 P123，T7 改编 工人师傅用如图所示的滑轮组，将重为 800 N 的物体缓慢匀速竖直提升 3 m，人对绳端的拉力 F 为 500 N，不计绳重和滑轮转轴处的摩擦，则动滑轮的重力为 ______ N；滑轮组的机械效率为 ______。 ■考点 2 滑轮组机械效率的计算 200 80% 考点集训/夯实基础 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 4. 如图所示，在 50 N 的水平拉力 F 作用下，重800 N 的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间滑动摩擦力为 120 N。 则滑轮组的机械效率为 ______， 若绳子自由端向前移动的速度为 0.6 m/s，则物体在 1 min 内移动的距离为 ______ m。 80% 12 考点集训/夯实基础 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 5. 如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为 G 的物体，若拉力的大小为 F，物体和地面之间的摩擦力大小为 f，A 点的拉力为 FA，则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是 （ ） C ■易错点 找错有用功 易错归纳 考点集训/夯实基础 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 6. 下列做法不能够改变滑轮组机械效率的是（ ） A． 改变提升重物的速度 B． 用体积相等的塑料动滑轮代替铸铁动滑轮 C． 提升更重的物体 D． 给定滑轮加润滑油 A 返回目录 综合检测/巩固排查 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 7. 小聪测量了如图所示的滑轮组的机械效率，他先后进行了两次实验，将钩码分别匀速竖直提升 ｈ１ 和 ｈ２ 的高度（ｈ１＞ｈ２）。 对两次实验中一些物理量进行比较，正确的是（其中 ｓ 为绳子自由端通过的距离，Ｈ 为动滑轮上升的高度，不计绳重和摩擦）（ ） Ａ． ｓ１＝ｓ２ Ｂ． Ｈ１＝Ｈ２ Ｃ． η１＝η２ Ｄ． Ｗ有用 １＝Ｗ有用 ２ C 返回目录 综合检测/巩固排查 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 8. 如图所示，用滑轮组把重为 200 N 的货物提到 9 m 高的楼上，所用拉力为 80 N，则总功和滑轮组的机械效率分别是 （ ） A． 1 400 J 80% B． 1 800 J 80% C． 1 800 J 83.3% D． 2 160 J 83.3% D 返回目录 综合检测/巩固排查 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 9. 甲、乙两个滑轮组如图所示，其中的每一个滑轮质量都相同，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，拉力做的额外功相同 B． 若 G1=G2，拉力做的总功相同 C． 若 G1=G2，甲的机械效率大于乙的机械效率 D． 用甲、乙其中的任何一个滑轮组提起不同 的重物，机械效率不变 C 返回目录 综合检测/巩固排查 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 10. 建筑工人用如图所示的滑轮组，在 4 s 内将重为 1 500 N 的物体沿水平方向匀速移动2 m 的过程中，所用的拉力大小为375 N，物体受到水平地面的摩擦力为物重的 0.4 倍。 在此过程中下列说法正确的是 （ ） A. 绳子自由端沿水平方向移动了 6 m B. 物体受到的拉力为 750 N C. 拉力 F 的功率为 750 W D. 滑轮组的机械效率为 80% D 返回目录 综合检测/巩固排查 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 11. 控制变量法 在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时，同学们提出了下列猜想： ①滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重力有关； ②滑轮组机械效率高低可能与被提升的物重有关； ③滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关； ④滑轮组机械效率高低可能与承重绳子股数有关。 小明同学设计了如图所示的两个滑轮组，进行对比实验来验证提出的猜想，则该实验验证的是猜想 （ ） A． ① B． ② C． ③ D． ④ B 返回目录 综合检测/巩固排查 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 12. 如图所示，在测量滑轮组的机械效率的实验装置中，动滑轮重 0.6 N，物重 2.4 N，不计绳重和各处摩擦，当物体匀速提升时，绳的自由端在竖直方向上的拉力 F 为 ______ N，此过程滑轮组的机械效率为 _________。 1 80% 返回目录 综合检测/巩固排查 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 13. 用如图所示的滑轮组将重85 Ｎ 的物体匀速提升 2 ｍ，拉力 Ｆ 为 50 Ｎ。 此过程中有用功为＿＿＿＿ Ｊ，总功为 ＿＿＿＿Ｊ，滑轮组机械效率为 ＿＿＿＿＿＿，根据已知条件，以下四个物理量 ：①动滑轮上升的高度、②动滑轮的重力、③额外功、④拉力的功率，还能求出的有＿＿＿＿＿ 和 ＿＿＿＿＿（选填序号）。 170 300 56.7% ① ③ 返回目录 综合检测/巩固排查 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 14. 小明用同一滑轮组分别将甲、乙两组钩码提升相同的高度，如图所示。 他两次提升钩码所用的拉力分别为 F 甲和 F 乙，则 F 甲 _____ F 乙；所做的有用功分别为 W 甲和 W 乙，机械效率分别为 η 甲和 η 乙，则 W 甲 ____ W 乙，η 甲 ____ η 乙。（均选填“＞”“=”或“＜”） ＜ ＜ ＜ 返回目录 综合检测/巩固排查 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 15. 如图所示，手用 F1 的力直接将物体 B 匀速提升 h，F1 做功 300 J；若借助滑轮组把 B 匀速提升相同高度，滑轮组机械效率是 30%，则F2 做功为 _______ J。 1 000 返回目录 综合检测/巩固排查 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16. 小明同学用如图甲所示的滑轮组提土，他用10 s 的时间把重为 150 N 的土从井中匀速提升 2 m，拉力做的功 W 随时间 t 的变化图像如图乙所示。 则拉力的功率为 ______ W，该滑轮组的机械效率为 _____；拉力的大小为_____ N。 40 75% 100 返回目录 综合检测/巩固排查 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 17. 某建筑工地用如图所示的滑轮组提升重物，工人对绳的拉力 F 为 400 N，并能用 10 s的时间将 96 kg 的重物匀速提升 2 m，求： （1）拉力 F 的功率 P； （2）此时滑轮组的机械效率 η。 （不计绳重和摩擦，g 取 10 N/kg） 返回目录 综合检测/巩固排查 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 解：（1）由题图知，n=3，则绳端移动的距离：s=3h=3×2 m=6 m，拉力 F 做的功：W 总=Fs=400 N×6 m=2 400 J；拉力 F 做功的功率： P= = =240 W； （2）重物的重力：G=mg=96 kg×10 N/kg=960 N， 有用功：W 有用=Gh=960 N×2 m=1 920 J； 滑轮组的机械效率：η= = =0.8=80%。 返回目录 综合检测/巩固排查 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 18. 开放性试题 小明同学做“测量滑轮组机械效率”的实验。 如图所示，用同一滑轮组缓慢提升不同数量的钩码，记录数据如下表所示。 返回目录 核心素养/中考新考法 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 （1）观察图中测力计的示数，表格中编号①处的数值是_____， ②处的数值是 _______（百分号前保留整数）。 （2）小明通过分析表格中的数据，得到了提高滑轮组机械效率的方法。 汽车作为一种“机械”，提高效率对节能减排有重要意义。 请你指出以下三种提高效率的方法中，方法 ____是与本实验同理的。 方法一：鼓励人们“拼车”出行，使汽车尽量装满人员； 方法二：汽车制造厂用新材料减轻汽车重力； 方法三：经常给汽车做保养，保持良好润滑。 2.3 87% 一 返回目录 核心素养/中考新考法 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 （3）小明发现绳端移动的距离始终与钩码提升高度有固定的倍数关系，于是他认为：钩码数量一定时，无论将钩码提升多高，都不影响该滑轮组的机械效率。 小芳则认为：钩码提升的高度不同，有用功就不同，机械效率就变化了。 你认为 _______ 的看法是正确的，并说明理由：_______________________________________________________________________________________________________________________________________。 小明 根据 η= = = = 可知，滑轮组的机械效率与物体提升高度无关 返回目录 核心素养/中考新考法 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 $$