11.3 第2课时 机械效率的测量-【通成学典】2025年新教材八年级物理暑期升级训练（沪粤版2024）

50 第2课时 机械效率的测量 1. 在“测量滑轮组的机械效率”的实验中: (1) 实验原理是 。 (2) 实验中需要直接测量的物理量是 、 、 和 。 (3) 需要的测量工具是 和 。 (4) 在测量绳端拉力时,应 拉动弹 簧测力计,使钩码 上升。 2. 影响滑轮组机械效率的因素有 、 和 等,动滑轮越轻,摩擦力越 小,提升的物体越重,机械效率越 。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 典例 在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,用 同一滑轮组进行了三次实验(如图甲、乙、丙所 示),实验数据记录如表。 典例图 次 序 钩码 重/N 钩码上升 距离/cm 弹簧测力 计示数/N 弹簧测力计 上升距离/cm 机械 效率 1 2 10 0.8 30 83.3% 2 4 10 1.5 30 3 6 10 30 (1) 第2次实验中滑轮组的机械效率为 (结果精确至0.1%)。 (2) 由图丙可知,第3次实验中,弹簧测力计的 示数为 N,第3次实验中滑轮组的机械 效率为 (结果精确至0.1%)。 (3) 根据这三次实验数据可知,同一滑轮组,提 升的物体越重,滑轮组的机械效率越 (选填“高”或“低”)。 (4) 根据实验结论推测,使用该滑轮组再次将 重8N的物体匀速提升10cm,此时滑轮组的机 械效率可能为 。 A. 71.6% B. 82.6% C. 85.7% D. 92.4% (5) 若不考虑绳重与摩擦,滑轮组的机械效率 还与动滑轮的 有关。其关系是 。 (1) 第2次实验的机械效率根据公式η= W有用 W总 ×100%= Gh Fs×100% 计算。(2) 由图丙 可知弹簧测力计的示数,参考上面的方法计算 出第3次实验的机械效率。(3) 纵向分析表格 中的数据,找到滑轮组的机械效率和提升物体 重力的关系。(4) 使用同一滑轮组提升8N物 体的机械效率大于提升6N物体的机械效率, 由此推理机械效率的可能值。(5) 滑轮组机械 效率和动滑轮自重有关,提升同样重的物体,动 滑轮越重,机械效率越低。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(沪粤版)八年级 实 验 视 频 拍 照 批 改 51 1. 用如图所示的实验装置探究滑轮组的机械 效率,下列说法正确的是 ( ) 第1题 A. 实验时弹簧测力计可以在静止时 读数 B. 实验时不用刻度尺也可以测量出 滑轮组的机械效率 C. 滑轮组的机械效率与动滑轮重力 的大小无关 D. 同一滑轮组的机械效率随所挂钩码的重 力增大而增大,最终可以达到100% 2. 某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效 率”实验时,用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉 动物块(如图),收集了下表中的实验数据。 第2题 实验 次序 斜面的 倾斜 程度 物块 重力 G/N 斜面 高度 h/m 拉力 F/N 斜面 长度 s/m 机械 效率 η 1 较缓 5 0.2 2.4 1 41.7% 2 较陡 5 0.5 3.2 1 78.1% 3 最陡 5 0.7 4.3 1 81.4% (1) 分析表中的数据可得出:斜面越缓越 (选填“省”或“费”)力。 (2) 该小组又进行了第4次实验,他们在斜 面上铺上棉布,使斜面变粗糙,保持斜面高 和长分别是0.5m和1m,用弹簧测力计拉 动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动,读 出此时弹簧测力计的示数为4.0N,他们测 得这种情况下斜面的机械效率为 。 (3) 把第4次实验数据与表中数据综合分析 可得出:斜面的机械效率与 和 有关。 (4) 当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物 块时,物块所受的拉力 (选填“大 于”“小于”或“等于”)物块所受的摩擦力。 3. 实验小组在做“测量滑轮组机械效率”的实 验。如图,用相同的滑轮组提升不同数量的 钩码,记录数据如表所示。 第3题 实验 次序 钩码重 G/N 钩码提升 高度h/m 拉力 F/N 绳端移动的 距离s/m 机械效 率η 1 2 0.1 0.9 0.3 74% 2 4 0.1 1.6 0.3 83% 3 6 0.1 ① 0.3 ② (1) 小明用弹簧测力计沿 方向匀速 提升不同数量的钩码进行实验。观察图中 弹簧测力计的示数,表格中编号①的数值是 ;②的数值是 (结果精确 到1%)。 (2) 分析实验数据,可得出的结论:同一滑轮 组提升的物重增大,机械效率将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。 (3) 小红想对上述机械效率取平均值,并认 为该值是这个滑轮组准确的机械效率。这 种做法是 (选填“正确”或“错误”) 的,其理由是 。 (4) 实验过程中如果弹簧测力计在静止状态 下读数,测得的机械效率将 (选填 “偏大”“偏小”或“更准确”)。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 3预学储备 19 425N×10m=4250J (2) 动滑轮绳子股数为 2,工人所用拉力做的总功 W总 =Fs=Fnh= 250N×2×10m=5000J,则工人所用拉力的功 率P= W总 t = 5000J 50s =100W (3) 动滑轮的机 械效率η= W有用 W总 ×100%= 4250J 5000J×100%=85% 预学训练 1. B 2. B 3. A 4. 2 1.8 90 5. 省力 75% 37.5 解析:斜面是一种省力机 械,使用斜面可以省力,但不能省功;推力克服小 车重力做的有用功W有用=Gh=900N×1m= 900J,推力做的总功W总=Fs=150N×8m= 1200J,斜面的机械效率η= W有用 W总 ×100%= 900J 1200J×100%=75% ;克服摩擦力所做的额外功 W额外=W总-W有用=1200J-900J=300J,由 W额外=fs 可 得 摩 擦 力f= W额外 s = 300J 8m = 37.5N。 6. (1) 由图可知n=3,绳子自由端移动的距离 s=nh=3×2m=6m,拉力做的总功W总=Fs= 125N×6m=750J,则拉力做功的功率P= W总 t = 750J 10s=75W (2) 滑轮组的机械效率η= W有用 W总 ×100%= Gh Fs×100%= Gh Fnh×100%= G nF×100%= 300N 3×125N×100%=80% (3) 因 为不计绳重和摩擦时F=1n (G+G动),所以动滑 轮的重力G动=nF-G=3×125N-300N=75N 第2课时 机械效率的测量 知识梳理 1. (1) η= W有用 W总 ×100% (2) 钩码所受的重力 G 匀速拉动弹簧测力计时的示数F 钩码上升 的高度h 绳子自由端移动的距离s (3) 弹簧 测力计 刻度尺 (4) 竖直匀速 缓慢匀速 2. 物体重力 动滑轮重 绳重及绳与滑轮间的 摩擦 大 典例演练 典例 (1) 88.9% (2) 2.2 90.9% (3) 高 (4) D (5) 重力 提升同一物体,动滑轮越重, 机械效率越低 预学训练 1. B 2. (1) 省 (2) 62.5% (3) 斜面的倾斜程度 斜面粗糙程度 (4) 大于 3. (1) 竖直 2.3 87% (2) 增大 (3) 错误 滑轮组的机械效率不是一个定值,求平均值无意 义 (4) 偏大 解析:(1) 实验中要竖直向上匀速 拉动弹簧测力计,使物体升高,此时装置处于平衡 状态,测力计示数等于拉力大小;图中测力计的分 度值为0.1N,示数为2.3N,即表格中①处的数 值是2.3;机械效率η= W有用 W总 ×100%= Gh Fs× 100%= 6N×0.1m2.3N×0.3m×100%≈87% ,②处的数 值是87%。(2) 由表中数据可知,同一滑轮组将 不同的物体提升相同的高度,提升物体越重,机械 效率就会越大,即对同一滑轮组,增加提升物体的 重力可提高机械效率。(3) 这种做法错误,因为 滑轮组的机械效率不是一个定值,求平均值无意 义。(4) 实验过程中若在静止状态下读数,则不 能测量出机械之间的摩擦力,测量值偏小,导致求 出的总功偏小,测得的机械效率将偏大。 11.4 动能和势能 第1课时 动能和势能 知识梳理 1. 对别的物体做功 做的功 焦耳(J) 2. 运动 速度 质量 3. 高处 重力作用 位置 质量 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈