12.4 第2课时 机械效率的测量-【勤径学升】2025-2026学年八年级下册物理同步练测配套教师用书（人教版·新教材）

该教案聚焦机械效率的测量，涵盖滑轮组、斜面及杠杆实验。通过工人用斜面推货物等生活实例导入，衔接功、有用功等前序知识，搭建从实验操作到效率计算的学习支架。 以科学探究为主线，设计多组对比实验，如改变滑轮组钩码重力、斜面倾角及物重，培养科学思维与物理观念。实例丰富，如分析滑轮组数据得出“重物越重效率越高”，助力学生理解影响因素，提升探究能力，为教师提供结构化实验教学方案。

第2课时　机械效率的测量 测量滑轮组的机械效率　　 如图所示是某小组在“测量滑轮组机械效率”的实验中进行的一个探究活动。 钩码重 力/N 钩码上升 的高度/cm 弹簧测力计 的示数/N 弹簧测力计移 动的距离/cm 甲 5 5 2.0 15 乙 5 5 1.7 20 (1)负责记录的小强同学由于粗心大意漏记了一个实验数据，如上表所示，请你将漏记的实验数据补上。 1题图 (2)实验中甲滑轮组做的有用功等于(选填“大于”“等于”或“小于”)乙滑轮组做的有用功；甲滑轮组的机械效率为83.3%。 在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某组同学用滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如表所示。 实验 序号 钩码的重 力G/N 钩码被提升 的高度h/m 拉力 F/N 绳端移动 的距离s/m 机械效 率η 1 2 0.1 1 0.3 66.7% 2 3 0.1 1.4 0.3 71.4% 3 4 0.1 1.8 0.3 ________ 4 2 0.1 1.5 0.2 66.7% 2题图 (1)使用图甲的滑轮组实验时，应该竖直向上匀速拉动弹簧测力计。 (2)第3次实验数据是用图甲(选填“甲”或“乙”)所示的滑轮组测得的，其机械效率是74.1%(结果精确到0.1%)。 (3)通过分析第1、2、3次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组提升重物时，重物越重，滑轮组的机械效率越高(选填“高”或“低”)。通过分析第1、4两次实验数据可得出结论：使用滑轮组提升相同的重物时，滑轮组的机械效率与动滑轮上绕的绳子段数无关。 (4)同组同学发现实验过程中边拉动弹簧测力计边读数，弹簧测力计示数不稳定，该同学认为应该在弹簧测力计静止时读数，你认为他的想法不合理(选填“合理”或“不合理”)。 (5)实验中多次改变提升钩码的重力来测量滑轮组的机械效率，其目的是获得多组数据，归纳出普遍规律。 测量斜面的机械效率　　 小亮看到工人利用斜面把货物推到小车上，联想到物理课上学到的知识，提出了以下两个问题： ①斜面越缓越省力，是不是机械效率越高呢？ ②对于同一个滑轮组，提升的物体越重，机械效率越高；对于同一个斜面，是不是所推的物体越重，机械效率越高呢？ 3题图 为了解决以上问题，小亮与几名同学一起用如图所示的装置进行了多次实验探究，记录的部分实验数据见下表。 实验 次序 斜面 倾角 物重 G/N 斜面 高度 h/m 沿斜面 的拉力 F/N 斜面 长s/m 有用功 W有/J 总功 W总/J 机械 效率 η 1 45° 1 0.7 0.9 1 0.7 0.9 77.8% 2 30° 1 0.5 0.7 1 0.5 0.7 71.4% 3 30° 2 0.5 1.4 1 1 1.4 71.4% (1)表格中缺少2个数据，请补充完整。 (2)在实验操作过程中，应沿斜面向上匀速拉动物体；实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向左(选填“左”或“右”)移动。 (3)通过对比实验1、2的数据，得出的结论是斜面越缓越省力，机械效率越低。 (4)通过对比实验2、3(填实验次序的序号)的数据，得出的结论是对于同一斜面，机械效率与所拉物体所受的重力无关。 小明同学做“测量滑轮组机械效率”的实验。如图所示，用相同的滑轮组提升不同数量的钩码，记录数据如表所示。 1题图 实验次数 1 2 3 钩码的重力G/N 2 4 6 钩码提升高度h/m 0.1 0.1 0.1 拉力F/N 0.9 1.6 ① 绳端移动的距离s/m 0.3 0.3 0.3 机械效率η 74% 83% ② (1)观察图中弹簧测力计的示数，表格中编号①的数值是2.3，②的数值是87%。 (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，方法一是与本实验同理的。 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量。 方法三：经常给汽车做保养，保持良好的润滑。 (3)小明发现绳端移动的距离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，你认为小明的看法是正确的。 (滨海新区二模)某物理学习小组，针对同学中存在的有关斜面问题的一些疑惑，进行了实验探究。 疑惑一：斜面的机械效率越高越省力吗？ 疑惑二：斜面倾斜程度越大拉力越大，滑块受到的摩擦力也一定越大吗？ 【实验探究】 如图所示，将长度为1 m的长木板的一端垫高，构成长度一定高度可调的斜面。用沿斜面向上的拉力F使重10 N的滑块沿斜面匀速向上运动。完成斜面机械效率的测量。 2题图 下表呈现的是部分实验数据： 实验序号 1 2 3 4 斜面高度h/m 0.15 0.20 0.25 0.30 拉力F/N 2.7 3.2 3.6 4.1 机械效率η 56% 63% ________ 73% 请回答下列问题： (1)表中第3次实验的机械效率是69%。 (2)分析表中实验数据可解决疑惑一的问题，写出正确的结论机械效率越高的斜面越费力。 (3)进一步分析表中实验数据可得，疑惑二的正确结论是：斜面倾斜程度越大拉力越大，但摩擦力不一定越大(摩擦力越小)。 简述理由：由实验数据可知斜面倾斜程度变大，斜面的机械效率随之也变大，额外功占总功的比例变小，所以摩擦力不一定变大。 小宏用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，杠杆的质量分布均匀，右端固定在O点，杠杆可绕O点在竖直平面内转动，且AC＝BC＝OB。 3题图 (1)该实验中杠杆所做的额外功主要是克服杠杆自重、摩擦力等做的功。 (2)他将总重为G的钩码悬挂在B点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，拉力为F1，测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2，此时杠杆的机械效率η1＝(用物理量的符号表示)。 (3)若保持弹簧测力计的位置不变，将钩码挂在C点，缓慢拉动弹簧测力计，将钩码提升相同的高度(不计摩擦)，则弹簧测力计的示数F2＞F1，杠杆的机械效率η1＜η2。(均选填“>”“<”或“＝”) 学科网（北京）股份有限公司 $