12.4.2 测量机械效率-【学海风暴】2025-2026学年八年级下册物理同步备课（人教版,安徽）

法一所做的额外功为克服自身重力所做的功，而方 法二所做的额外功是两次克服自身重力所做的功， 因此方法二的额外功大于方法一的额外功，故方法 W有用二 二的总功大于方法一的总功，由？=W。 W有用 w相十w。可知，>：因上楼的速度相同，方法一 搬米和面粉的时间短，方法二搬米和面粉的时间长， 限据P-y可知，P,>P, 第2课时测量机械效率 心课内基础闯关 1.(1)乙(2)竖直(3)74.1%(4)高(5)偏小 2.C 课外拓展提高 3.(1)匀速运动(2)83.3%(3)钩码悬挂点位置不同 4.(1)匀速(2)9cm80.0%(3)费力 【解析】(1)在实验中，应尽量竖直向上匀速拉动弹簧 测力计，此时钩码处于平衡状态，受到的拉力等于测 _W有_Gh 力计示数。(2)第1次实验中，根据？=w。=下 F=,得到滑轮组的动滑轮绕绳子的段数心，= G IN F1刀0.5NX6.7%≈3。绳子自由端移动的距离 s,=h,=3×3cm=9cm。第3次实验中，机械效率 _W有3_Gh=6NX0.09m 7=w。:=Fs=2.5N×0.27m =0.8=80.0%。 (3)承担物重的绳子段数越多，越省力，将图甲装置改 接为图乙装置，提升相同钩码，滑轮组的动滑轮绕绳 子的段数由3段变成2段，图乙装置更费力。 核心素养专练 5.(1)省力(2)60.0%(3)斜面的倾斜程度斜面的 粗糙程度(4)大于 【解析】(1)由表中实验数据可知，物块重力相同，斜面 的倾斜程度逐渐变大，拉力逐渐变大，说明斜面倾斜 程度越小越省力。(2)他们测得斜面的机械效率？= WX10%号队X100%=NX0.6mX100%→ W 5.0N×1m 60.0%。(3)分析第1、2、3次实验可知，斜面的长度、 粗糙程度相同，高度不同时，计算得出斜面的机械效率 不同，故斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关；分析 第3次和第4次实验数据可知，斜面的其他情况相同 时，粗糙程度不同，斜面的机械效率不同，故斜面的机 械效率与斜面的粗糙程度有关。(4)根据Wa=W有+ W可知，W小于W,即fs小于Fs,可得F>f。 专题练习十一机械效率的相关计算 1.解：(1)根据题意可知，有用功即杠杆对重物做的功， 所以有用功W有=Gh=150N×0.5m=75J (2)不计绳重及摩擦，额外功应是克服杠杆自身重力 做的功，所以额外功W=G。h=30N×0.5m=15J 总功Wa=W+W每=75J+15J=90J 因此杠杆的机械效率 N有×100%=90X100%≈83.3为 75J、 n一W。 2.解：(1)物体受到的重力大小G=mg=40kg×10N/kg= 400N (2)工人所做的有用功W有=Gh=400N×3m= 1200J (3)根据机械效率的计算公式7一w。 在×100%，可得 工人所做的总功W。= _W=1200J=1500j 780% 3.解：(1)由图可知，n=2,拉力F做的功 W=Fs'=Fs=1.2X103N×2X2m=4.8×103J (2)拉力F做功的功率P= we=4.8×103」=240W 20s 可知，滑轮组所做的有用功 (3)根据刀=w W有=7Wa=90%×4.8×103J=4.32×103J 汽车匀速运动，所以滑轮组对汽车的拉力与汽车受到 的摩擦力是一对平衡力，F'=f,则W有=F's=f 则汽车受到的摩擦力f= _w4=4.32×10J=2.16× 2 m 103N 故滑轮组对汽车的拉力为F'=2.16×103N 4.解：(1)箱子受到的重力 G=mg=20 kgX10 N/kg=200 N (2)推力所做的功 Wa=Fs=100N×3m=300J 有用功W有=Gh=200N×1.2m=240J 额外功W=Wa一W有=300J一240J=60J 斜面对箱子的摩擦力∫= w=_60J=20N s 3m (3)斜面的机械效率 W有100%=300j×100%=80% η一W 5.解：(1)由题图可知，物体A、B之间用细绳通过定滑 轮连接，不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，则绳子对物 体B的拉力F=GA=200N 拉力对物体B做的功 W。=Fl=200N×10m=2000J 下册参考答案 27△第2课时 测量机械效率 要固提园 W有月×100%。 1,测量滑轮组的机械效率的实验原理：)=W。 2.滑轮组的机械效率与所提升物体的重力、动滑轮的重力、绳子的重力及绳子与滑轮间的 摩擦有关。 3.提高机械效率的方法：改进机械结构，尽量减小机械自重；合理使用机械，定时润滑，减 小摩擦；当额外功一定时，在机械可承受的范围内，尽可能增加每次有用功的值，充分发挥机械 的作用；等等。 课内基础闯关 知识点①测量滑轮组的机械效率 (2)采用图甲装置实验时，应沿 1.(2025娄底期未)在“测量滑轮组的机械效 方向匀速拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮 率”的实验中，某同学用同样的滑轮安装了 下的物体缓慢上升。 图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如 (3)第3次实验中的机械效率为 下表所示。 (结果精确到0.1%)。 (4)比较1、2、3次实验数据可知：在装置相 序物体的重提升高拉力 绳端移动 机械效 同的情况下，被提升物体重力越大，滑轮组 号 力G/N 度h/mF/N 的距离s/m 率1 机械效率越 (选填“高”或“低”)。 2 0.2 0.6 66.7% (5)采用图甲装置实验时，若弹簧测力计没 2 3 0.2 1.4 0.6 71.4% 有竖直向上拉，则测得的机械效率将 3 4 0.2 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 1.8 0.6 知识点2提高机械效率的方法 2 0.2 1.5 0.4 66.7% 2.建筑工人用涂料刷墙，他通过下图所示的装 置将一桶涂料从地面提起。下列方法中，可 以提高该装置机械效率的是 A.增大桶的重力 B.增大绳子的重力 C.增大桶内的涂料的质量 (1)第4次数据是用图 (选填 D.增大提升的速度 “甲”或“乙”)所示的滑轮组测得的。 最课外拓展提高 3.小强同学用下图所示的实验装置测量杠杆的 A、B位置，竖直向上匀速拉动弹簧测力计， 机械效率，实验时，他先后将钩码放置在图中 使钩码缓慢地上升，得到下表中的实验数据。 90 八年级物理RJAH版 测力计 机械 钩码上绳子自 绳子自由 实验钩码悬钩码重钩码移动 拉力 实验钩码重 机械效 升的高 由端的 端移动的 次序 挂点 G/N 移动距 效率 距离h/mF/N 次序力G/N 离s/m n/% 度h/cm拉力F/N距离s/cm 率1 A点 1.5 0.10 0.7 0.30 71.4 3 0.5 ① 66.7% 2 B点 2.0 0.15 1.2 0.30 2 3 5 1.4 15 71.4% 3 6 9 2.5 27 ② (1)实验中，小强应在钩码处于 (选填“静止”或“匀速运动”)状态时， 7 读出弹簧测力计示数。 (1)实验时应该竖直向上 （选 (2)表中第2次实验所测杠杆的机械效率为 填“匀速”或“变速”)拉动弹簧测力计。 (结果精确到0.1%)。 (2)她按照正确步骤进行了3次实验，记录 (3)实验后小强认真地思考，发现通过表中实 的数据如上表所示。第1次实验中，绳子自 验数据无法得出“杠杆的机械效率与所挂钩码 由端移动的距离为 ;第3次实 的重力有关，钩码越重，其机械效率越高”的结 验中，机械效率为 论。这是因为 (3)她将图甲装置改接为图乙装置，提升相 4.(2025广安)小丽用图甲所示的装置，测量滑 同钩码，得出图乙装置更 (选 轮组的机械效率。根据所学知识回答下列 填“省力”或“费力”)。 问题。 核心素养专练 5.核心素养·科学探究某实验小组的同学们 结论：斜面倾斜程度越小越 在做“探究斜面的机械效率”实验时，用弹簧测 (选填“省力”或“费力”)。 力计沿斜面匀速向上拉动物块（如下图），并收 (2)该小组的同学们又进行了第4次实验， 集了下表中的实验数据。（忽略物块大小） 他们在斜面上铺上毛巾，目的是增大斜面的 粗糙程度，保持斜面高和长与第3次实验相 同。在这种情况下，他们测得斜面的机械效 率为 实验 斜面长 斜面高 物块重 拉力 机械 (3)综合分析表中数据，可得出结论：斜面的 次序 度s/m 度h/m 力G/N F/N 效率1 机械效率与 和 1 0.2 2.5 40.0% 有关。 1 0.4 3.4 58.8% (4)当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物 0.6 4.2 71.4% 块时，物块所受的拉力 (选填 0.6 5 5.0 “大于”“小于”或“等于”)物块所受的摩擦力。 (1)分析表中第1、2、3次实验的数据可得出 下册第十二章