12.4 机械效率(课件)-2024-2025学年度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 机械效率及其计算 请同学们翻到《主书》P100 有用功和额外功 1． 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，下列就两人克服茶杯重力做功的说法中，正确的是 （　D　） 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 2． 分别用杠杆、斜面和滑轮组将同一物体举升相同高度，做的有用 功（　D　） A． 杠杆最多 B． 斜面最多 C． 滑轮组最多 D． 一样多 D 3． 用图甲、乙两种方式匀速将重为100 N的物体提升相同的高度， 已知滑轮重20 N，绳重和摩擦力忽略不计．则手的拉力F甲 F乙；拉 力F对重物做的有用功W甲 W乙，机械效率η甲 η乙．(均选填 “>”“<”或“＝”) > ＝ > 机械效率的理解 4． 已知甲机器的机械效率是65%，乙机器的机械效率是80%，下列 说法中正确的是（　D　） A． 甲机器一定比乙机器省力 B． 甲机器的功率一定比乙机器功率大 C． 甲机器做的有用功一定比乙机器多 D． 做同样多的有用功，甲机器做的额外功一定多 D 5． 如图所示，用相同滑轮组装成两种不同的滑轮组，在相同时间内 分别将相同重物G匀速提升相同的高度，不计绳重及摩擦，下列分析正确 的是（　D　） A． F1<F2 η1>η2 B． F1>F2 η1<η2 C． F1<F2 η1＝η2 D． F1>F2 η1＝η2 D 机械效率的计算 6． (2024·兰州)如图是塔吊吊起重物的情景，在拉力F的作用下，重 为1×103 N的重物被竖直向上匀速吊起，已知动滑轮重200 N，重物在8 s 内上升了10 m，不计绳重与摩擦．下列说法中不正确的是（　B　） A． 拉力F大小为400 N B． 拉力F的功率为1 250 W C． 克服动滑轮重力做功2 000 J D． 滑轮组的机械效率约为83.3% B 7． 如图所示，用一平行于斜面向上的力将质量为80 kg的木箱从2 m 长的斜面底端匀速拉到顶端，斜面的倾斜角为30°，木箱受到的摩擦力 是木箱重力的0.1倍，g取10 N/kg，则下列说法正确的是（　B　） A． 拉力大小为400 N B． 木箱克服摩擦力做功160 J C． 斜面的机械效率为80% D． 拉力做功为880 J B 8． 如图，用滑轮组将一重物竖直向上匀速提升2 m，所用拉力F＝ 100 N，若该过程中滑轮组的机械效率为80%，则滑轮组对重物做的有用 功为 J． 320 9． 如图所示，在20 N的水平拉力F作用下，用1 min的时间使一个重 物沿着水平地面运动了12 m，若此过程中重物与地面间的滑动摩擦力f大 小为48 N． 求： (1)拉力做的功大小； 解：已知物体移动的距离s物＝12 m，由图知，n＝3 拉力端移动的距离s＝3s物＝3×12 m＝36 m 拉力做的功W总＝Fs＝ 20 N×36 m＝720 J (2)拉力做功的功率大小； 解：拉力做功的功率P＝＝＝12 W (3)此时滑轮组的机械效率大小． 解：有用功W有用＝fs物＝48 N×12 m＝576 J，滑轮组的机械效率η＝ ＝＝0.8＝80%. 答：(1)拉力做的功大小为720 J； (2)拉力做功的功率大小为12 W； (3)此时滑轮组的机械效率大小为80%． 10． 用如图甲所示的滑轮组匀速提升不同物体，每次物体被提升的 高度均为0.8 m，滑轮组的机械效率与物体受到重力的关系如图乙所示， 不计绳重和摩擦，下列分析正确的是（　D　） A． 动滑轮的重力为5 N B． 该滑轮组的机械效率可以达到100% C． 每次提升重物时，做的额外功均为4 J D． 若物体重为30 N，滑轮组的机械效率为75% D 11． (2023·郴州)如图所示，物体重10 N，每个滑轮重1 N，在F＝2.5 N的拉力作用下，物体上升了1 m，则拉力做的有用功是 J，克服 绳重及滑轮与绳子之间的摩擦所做的额外功为 J． 10 3 12． (2023·新疆) 使用如图所示的滑轮组匀速提升重力不同的物体 时，除了动滑轮的重力导致的额外功外，其他因素导致的额外功与总功 之比为一定值．已知动滑轮的重力为1.0 N，通过滑轮组的绳子能够承受 的最大拉力为50 N． 当匀速提升重为9.0 N的物体时，滑轮组的机械效率 为81%，则使用该滑轮组匀速提升物体时的机械效率的最大值为 （　B　） A. 90% B. 89% C. 88% D. 87% B 第十二章 简单机械 第4节 机械效率 第2课时 机械效率的测量及应用 请同学们翻到《主书》P102 测量滑轮组的机械效率 1． 为了提高滑轮组的机械效率，以下做法中正确的是 （　D　） A． 以较快的速度匀速提升重物 B． 以较慢的速度匀速提升重物 C． 增加承担物重的绳子股数 D． 把滑轮做得更轻巧，减小滑轮在转动过程中的摩擦 D 2． (2024·成都改编)小成在实验室组装如图所示的滑轮组进行实验探 究，实验过程如下：先测得定滑轮的重力为0.2 N，动滑轮的重力为0.25 N，再使用组装好的滑轮组在10 s内将质量为100 g的钩码竖直匀速提升20 cm，此过程中弹簧测力计的示数为0.5 N． g取10 N/kg，下列说法正确的 是（　C　） A． 弹簧测力计对细绳拉力的功率为0.01 W B． 滑轮组的机械效率为80% C． 克服绳重和摩擦做的额外功为0.05 J D． 若增大提升钩码的质量，滑轮组的机械效率不变 C 3． 如图为小明测量滑轮组机械效率的实验，实验中每个钩码重2 N，测得的数据如表： 实验 次数 实验 装置 钩码重 G/N 钩码上升的 高度h/m 测力计 示数F/N 测力计移动 距离s/m 机械效 率η 1 甲 4 0.1 1.8 0.3 2 乙 6 0.1 2.6 0.3 77% 3 丙 4 0.1 1.4 0.5 57% 4 丙 4 0.2 1.4 1.0 57% (1)在实验中用到的测量工具除了弹簧测力计，还有 ⁠． (2)第1次实验测得的机械效率为 %．(结果保留整数) 刻度尺 74 (3)分析第1、3次实验数据可知，导致它们的机械效率不同的主要原 因是 ⁠． (4)分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与 ⁠ ⁠无关． 动滑轮的个数(或动滑轮的总重) 物体上升的 高度 实验 次数 实验 装置 钩码重 G/N 钩码上升的 高度h/m 测力计 示数F/N 测力计移动 距离s/m 机械效 率η 1 甲 4 0.1 1.8 0.3 2 乙 6 0.1 2.6 0.3 77% 3 丙 4 0.1 1.4 0.5 57% 4 丙 4 0.2 1.4 1.0 57% (5)如果不计绳重及摩擦，由第2组数据可求出乙装置中动滑轮的重力 为 N． (6)有的同学认为“机械越省力，它的机械效率就越高”．你认为这 个观点是 (选填“正确”或“错误”)的，你是根据小明收集的 第 ⁠次实验数据来判断的． 1.8 错误 1、3 实验 次数 实验 装置 钩码重 G/N 钩码上升的 高度h/m 测力计 示数F/N 测力计移动 距离s/m 机械效 率η 1 甲 4 0.1 1.8 0.3 2 乙 6 0.1 2.6 0.3 77% 3 丙 4 0.1 1.4 0.5 57% 4 丙 4 0.2 1.4 1.0 57% 其他机械的机械效率 4． 传统文化 据《物原》记载：“史佚始作辘轳”．人们借助辘轳 从井中汲水，如图．转动摇把，使绳子在轴筒上不断叠绕，从而将水桶 从井中提出，以下做法可以提高辘轳机械效率的是（　A　） A． 增大桶内的水量 B． 增大水桶的重力 C． 增大转动的速度 D． 增大轴筒的直径 A 5． 在学习了简单机械之后，小红用图示装置探究“斜面的机械效 率”，对于小红的实验，以下说法正确的是（　C　） A． 实验时要匀速竖直拉动弹簧测力计 B． 斜面的倾斜程度越大，木块所受的摩擦力越大 C． 斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越大 D． 影响斜面机械效率的因素只有物体与斜面间的粗糙程度 C 6． 用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率．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．(不考虑支 点处的摩擦) (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1.2 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 %． 0.5 80 (2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学先后 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 钩码悬 挂点 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 3.0 0.10 1.5 0.30 66.7 2 B点 3.0 0.10 2.0 0.20 75.0 ①分析表中数据可知杠杆的机械效率与 ⁠有关． ②小组的同学对此实验中机械效率变化的原因进行分析：在A、B两 点将等重的钩码提升相同的高度，所做的 相同，钩码挂在B点 时，杠杆被提升的高度 (选填“大”或“小”)，所做的额外 功 (选填“多”或“少”)，所以机械效率高． 钩码悬挂点 有用功 小 少 次 数 钩码悬 挂点 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 3.0 0.10 1.5 0.30 66.7 2 B点 3.0 0.10 2.0 0.20 75.0 7． (2024·眉山)如图是小龙“测量斜面机械效率”的实验装置．斜面 粗糙程度相同．先用平行斜面向上的恒定拉力F，将重6 N的物体以1 m/s 的速度匀速拉到斜面顶端，测得斜面的机械效率为75%．则下列说法正 确的是（　D　） A． 拉力做功为3 J B． 物体受到摩擦力为1.5 N C． 在匀速拉动过程中，物体的机械能不变 D． 若以2 m/s的速度匀速拉动物体，斜面机械效率仍为75% D 8． 使用如图所示的滑轮组，沿水平方向匀速直线拉动质量为50 kg 的物体A． 自由端拉力F为62.5 N，物体在10 s内移动1 m．物体A所受的 摩擦力为物重的0.2倍．下列说法正确的是(g取10 N/kg)（　C　） A． 绳子自由端拉力做的功为12.5 J B． 滑轮组对物体A做功的功率为100 W C． 滑轮组的机械效率为80% D． 若物体A质量变大，匀速直线拉动时滑轮组的机械效率不变 C 9． 如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较重的杠杆，使重为36 N的 物体缓慢升高10 cm，拉力F为16 N，拉力移动的距离为25 cm，在此过程 中拉力F的大小变化情况是 (选填“变大”“变小”或“不 变”)，杠杆的机械效率为 ；若将重物的悬挂点A向右移动到B 点，将重物提升相同的高度，则杠杆的机械效率将 (选填“变 大”“变小”或“不变”)．(摩擦力可忽略不计) 不变 90% 变大 $$