第11章 五 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（苏科版2024）

62 第2课时 机械效率的测量 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) 所需测量工具是 和 。 (4) 在测量绳端拉力时,应 拉 动弹簧测力计,使钩码 上升。 (5) 影响滑轮组机械效率的因素有 、 和 等。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 典例1 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(如图所示),实 验数据记录如表所示。 典例1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 (精确到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 (精确到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 (高/低)。 (4) 根据实验结论推测,再次使用该滑轮组,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. 92.4% (5) 若不考虑绳重与摩擦,则滑轮组的机械效 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重 的关系。(4) 使用滑轮组提升8N物体的机械 效率大于提升6N物体的机械效率,由此估计 机械效率的可能值。(5) 根据探究动滑轮的实 验结论,滑轮组的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。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 1. 为了测量滑轮组的机械效率,小红分别用如 图所示的甲、乙两个滑轮组,在100s内将重 为400N的物体G 匀速提升10m,每个滑轮 的重力均为20N,不计绳重及摩擦,此过程 中F甲 做的功 (大于/等于/小于) F乙 做的功,F甲 做功的功率为 W, 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(苏科版)八年级 实 验 视 频 拍 照 批 改 63 甲的机械效率 (大于/等于/小于) 乙的机械效率。 第1题 2. 某小组在“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。 实验 次序 钩码重 G/N 钩码上 升高度 h/m 绳端拉 力F/N 绳端移 动距离 s/m 机械 效率η 1 4 0.1 2.7 0.2 74% 2 4 0.1 1.8 0.3 74% 3 8 0.1 3.1 0.3 86% 4 8 0.1 2.5 0.4 第2题 (1) 实验中应沿竖直方向 拉动弹簧 测力计。 (2) 小组某同学认为实验过程中边拉动边读 数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止读数, 你认为他的想法是 (正确/不正确) 的,因为他没有考虑到 对滑轮组机 械效率的影响。 (3) 通过比较 (填实验次序)两次实 验数据得出结论:同一滑轮组提升重物时, 物重越大,滑轮组的机械效率越高。 (4) 有的同学认为:“机械越省力,它的机械 效率越高。”分析表中数据,你认为这句话是 (正确/错误)的。 3. 在“探究影响动滑轮机械效率的因素”的实 验中,小明用同一动滑轮进行了4次实验, 实验装置如图所示,实验数据如表所示。 第3题 实验 序号 动滑 轮重 G动/N 钩码 总重 G/N 钩码上 升高度 h/m 测力计 示数 F/N 绳自由 端上升 的高度 s/m 机械 效率 η 1 0.3 1 0.3 0.70 0.6 71.4% 2 0.3 2 0.3 0.6 3 0.3 4 0.3 2.4 0.6 83.3% 4 0.3 4 0.2 2.4 (1) 第2次实验时,弹簧测力计的示数如图 所示,此时绳端受到的拉力为 N,提 升重物所做的有用功为 J,动滑轮的 机械效率为 。 (2) 分析表中数据可知:用同一动滑轮匀速 提升重物,在物重增加时,拉力所做的额外 功占总功的比值将 ;第4次实验 中,减小物体提升的高度,动滑轮的机械效 率 。(增大/不变/减小) (3) 另一位同学也用该装置提升重4N的钩 码,测量相关数据后算得动滑轮的机械效率 为86.7%,与表中小明算得的83.3%有较大 差别,造成上述较大差别的原因可能是该同 学在实验操作中 。 A. 提升的高度比小明实验时的高得多 B. 弹簧测力计静止时读出拉力大小 C. 拉着弹簧测力计向上加速运动 D. 拉力方向与弹簧测力计轴线方向不一致 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 3预学储备 14 预学训练 1. A 2. D 3. A 4. A 5. B 6. D 7. B 解析:小刚的重力约为500N,每一次引体向上的高 度约为0.4m,小刚每一次引体向上所做的功W=Gh= 500N×0.4m=200J;小刚1min做的总功W总=200J× 8=1600J,t=1min=60s,小刚做功的平均功率P= W总 t = 1600J 60s ≈27W 。计算结果与B选项最为接近,故 选B。 8. 0 20 9. 0.2 30 10. (1) 4 24 (2) 8 7 11. (1) 秒表 (2) C (3) mgh t (4) 爬楼的时间 12. (1) 汽车的速度v=st= 600m 60s=10m /s (2) 牵引 力做的功W=Fs=1000N×600m=6×105J (3) 牵引 力做功的功率P=Wt= 6×105J 60s =10000W 13. (1) 黑虎泉站到泉城广场站河段的长度s=vt= 3.5m/s×5×60s=1050m (2) 游船在护城河中受到的 浮力F浮=G=mg=3000kg×10N/kg=3×104N (3) 这次水上航行中,牵引力对游船做的功W=Fs=6× 103N×1050m=6.3×106J (4) 这次水上航行中,牵引 力对游船做功的功率P=Wt= 6.3×106J 5×60s =2.1×10 4W 五、 机械效率 第1课时 机械效率及其计算 知识梳理 1. 有用 W有用 2. 额外功 3. 总 4. W总=W有用+W额外 5. 有用功与总功的比 6. 有用功 总功 ×100% W有用 W总 ×100% 7. 额外 < 小于 8. 省力 费距离 典例演练 典例1 D 典例2 (1) 90J (2) 100J (3) 10N 预学训练 1. B 2. B 3. D 4. (1) 由图可知,n=3,已知h=5cm=0.05m,则绳端移 动的距离s=3h=3×0.05m=0.15m;在此过程中拉力 做的功W总=Fs=0.4N×0.15m=0.06J (2) 有用功 W有用=Gh=0.9N×0.05m=0.045J,该滑轮组的机械 效率η= W有用 W总 ×100%= 0.045J 0.06J×100%=75% (3) 由 F=13 (G+G动)可得,动滑轮受到的重力G动=3F-G= 3×0.4N-0.9N=0.3N 5. (1) 由图可知,n=3,拉力做的总功W总=Fs=Fnh= 1×103N×3×3m=9×103J (2) 拉力做的有用功 W有用=ηW总=80%×9×103J=7.2×103J (3) 动滑轮 克服重力做功W动=G动h=200N×3m=600J,克服摩擦 和钢绳重所做的功W摩擦+钢绳重=W总-W有用-W动=9× 103J-7.2×103J-600J=1200J 第2课时 机械效率的测量 知识梳理 (1) η= W有用 W总 ×100% (2) 物体的重力G 拉力F 物 体上升的高度h 绳自由端移动的距离s (3) 弹簧测力 计 刻度尺 (4) 沿竖直方向匀速 缓缓 (5) 物体重 动滑轮重 摩擦 典例演练 典例1 (1) 88.9% (2) 2.2 90.9% (3) 高 (4) C (5) 重力 提升同一物体,动滑轮个数越多(越重),机械 效率越低 预学训练 1. 等于 42 等于 2. (1) 匀速 (2) 不正确 摩擦力 (3) 2、3 (4) 错误 3. (1) 1.3 0.6 76.9% (2) 减小 不变 (3) B 第十一章预学检测 一、 1. B 2. A 3. A 4. A 5. B 6. D 7. D 8. A 9. C 10. D 二、 11. 不能 F1 12. < 13. 0 20 14. 0.6 10 变小 15. 8.4×103 2000 2.4×103 三、 16. (1) 如图甲所示 (2) 如图乙所示 第16题 17. (1) 右 便于测量力臂,同时消除杠杆重力的影响 (2) 4 左 (3) 测力计拉力的力臂变小,阻力、阻力臂不 变,根据杠杆的平衡条件,动力变大 (4) 2.4 18. (1) 匀速 (2) 乙 (3) 88.9% (4) 增大提升物体 的重力 (5) 乙 19. (1) 所做的有用功W有用=Gh=400N×10m=4000J (2) 由图可知,该动滑轮有2段绳子承重,即n=2,则绳子 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈