第十二章 专题5 机械效率的计算-【金牌导学案】2025-2026学年八年级下册物理同步课件（人教版·新教材）

该初中物理课件聚焦“机械效率的计算”专题，系统梳理滑轮组竖直提升、水平拉动及斜面三种场景的有用功、总功公式与机械效率计算方法，通过知识要点铺垫、例题解析过渡到专题训练，搭建从概念到应用的学习支架。 其亮点在于以分类教学构建物理模型，结合具体实例（如起重机滑轮组、斜面运货）培养科学思维，通过规范解题步骤强化科学推理，助力学生形成能量观念。学生能高效掌握计算方法，教师可直接用于分层教学，提升课堂效率。

第十二章 简单机械 1 滑轮组竖直提升物体 1.有用功 （竖直提升物体时，滑轮组克服物体受到的重力 做有用功）。 2.总功表示人的拉力， 表示绳子自由端移动的距离， 。 3.滑轮组竖直提升物体的机械效率 。 4.不计绳重和摩擦，, 。 专题5 机械效率的计算 2 如图所示，物体重，小明用 的拉力 （方向不变）将物体匀速提升 。求： （1）有用功的大小。 解：有用功的大小 。 答：有用功为 ； 专题5 机械效率的计算 3 （2）总功的大小。 解：由图知，，绳子端移动的距离 ， 拉力做的总功 。 答：总功为 ； （3）滑轮组的机械效率。 解：滑轮组的机械效率 。 答：滑轮组的机械效率为 。 专题5 机械效率的计算 4 某起重机的滑轮组结构示意如图所示，其最大载重为 。 起重机将的钢板匀速提升到 高的桥墩上，滑轮 组的机械效率为。不计钢丝绳的重力和摩擦， 取 。求： （1）克服钢板重力做的有用功 。 解：钢板重力 , 克服钢板重力做的有用功 。 答：克服钢板重力做的有用功为 ； 专题5 机械效率的计算 5 （2）钢丝绳的拉力 。 解：由图可知，钢板由4段绳子承担，由题 得, , 又 , 则钢丝绳的拉力 。 答：钢丝绳的拉力为 ； 专题5 机械效率的计算 6 （3）滑轮组满载时的机械效率（保留一位小数）。 解：由 得 ， 又 ， 满载时， ， 则滑轮组满载时的机械效率 。 答：滑轮组满载时的机械效率为 。 专题5 机械效率的计算 7 滑轮组水平拉动物体 1.有用功 （水平拉物体时，滑轮组克服物体受到的摩擦力 做有用功）。 2.总功表示人的拉力， 表示绳子自由端移动的距离， 。 3.滑轮组水平拉动物体的机械效率 。 专题5 机械效率的计算 8 石材搬运工人利用如图甲所示的滑轮组搬运石材，已知石材放在水平 地面上，在的拉力 的作用下沿水平方向做匀速直线运动，其路程 随时间变化的图像如图乙所示。石材在水平方向上受到的阻力为 ， 滑轮、绳子的自重不计。在石材移动的过程中，取 ，求： 专题5 机械效率的计算 9 （1）工人做的总功和有用功。 解：由图可知，，石材移动了 ， 则绳子自由端移动距离 ， 工人做的总功 ， 有用功 。 答：工人做的总功为，有用功为 ； 专题5 机械效率的计算 10 （2）工人拉力做功的功率。 解：工人拉力做功的功率 。 答：工人拉力做功的功率为 ； （3）滑轮组的机械效率。 解：滑轮组的机械效率 。 答：滑轮组的机械效率为 。 专题5 机械效率的计算 11 质量为 的小汽车陷入泥泞中， 在大家都一筹莫展的时候，聪明的小红 （1）小汽车所受阻力 。 解：小汽车所受阻力为车重的0.2倍，所以小汽车所受阻力为 。 答：小汽车所受阻力为 ； 很快想到了办法，利用所学滑轮组知识，带领大家将小汽车顺利拉出。 如图，若小汽车所受阻力为车重的0.2倍，滑轮组的机械效率为 。 求：取 专题5 机械效率的计算 12 （2）绳子自由端拉力F。 解：由滑轮组机械效率可知 ， 则绳子自由端拉力 。 答：绳子自由端拉力为 。 专题5 机械效率的计算 13 斜面的机械效率 1.有用功 （把物体推上斜面，克服物体受到的重力做 有用功）。 2.总功表示人的拉力或推力，表示斜面的长度 。 3.斜面的机械效率 。 4.克服物体受到的摩擦力做的功是额外功， 可用于求摩擦力。 专题5 机械效率的计算 14 如图，一辆货车匀速从山底 开到山顶 。货车重为 ，发动机的功率 保持不变，山坡长，高 （1）汽车从山底开到山顶所做的有用功。 解：由题意可知，汽车从山底开到山顶所做的有用功 。 答：汽车从山底开到山顶所做的有用功为 ； 为，牵引力保持 不变，不计空气阻力。求： 专题5 机械效率的计算 15 （2）山坡的机械效率。 解：由 可知，汽车从山底开到山顶所做的总功 ， 则山坡的机械效率 。 答：山坡的机械效率为 ； 专题5 机械效率的计算 16 （3）汽车在山坡上行驶时的摩擦力。 解：由题意可知，额外功 ， 由 可知，汽车在山坡上行驶时的摩擦力 。 答：汽车在山坡上行驶时的摩擦力 。 专题5 机械效率的计算 17 1.在日常生活中经常会使用斜面装运货物。如图 所示，工人在车尾斜搭一块木板，用平行于斜面 （1）推力所做的总功。 解：推力所做的总功 。 答：推力所做的总功为 ； 的推力，将 的货物沿木板由斜面底端匀速推到顶端。已 知斜面长，高，取 ，求： 专题5 机械效率的计算 专题训练 18 （2）该斜面的机械效率。 解：货物的重力 ，有用功 ， 该斜面的机械效率为 。 答：该斜面的机械效率为 ； 专题5 机械效率的计算 专题训练 19 （3）物体受到的摩擦力大小。 解：额外功为 ， 物体受到的摩擦力为 。 答：物体受到的摩擦力为 。 专题5 机械效率的计算 专题训练 20 2.如图甲中用的水平拉力拉动重为 的物体A在水平路面匀速 移动了 的距离；图乙中改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动相 同的距离，已知绳子自由端移动了 ，该过程滑轮组的机械效率为 。 专题5 机械效率的计算 专题训练 21 （1）请在图甲中标出物体A移动的距离 ，在图乙中画出滑轮组正确的绕 线方式。 解：物体A移动的距离 ，表示物体的前端或后端移动的距离为 ；已知物体移动的距离为 ，用滑轮组拉物体时，绳子自由端移动 了 ，由此可知由3根绳拉着动滑轮，如图： 专题5 机械效率的计算 专题训练 22 （2）求滑轮组对物体A所做的有用功。 解：因为物体在水平路面上做匀速直线运动，所以物体受到的摩擦力 ， 则滑轮组对物体A所做的有用功 。 答：滑轮组对物体A所做的有用功为 ； 专题5 机械效率的计算 专题训练 23 （3）求滑轮组的总功。 解：滑轮组的总功 。 答：滑轮组的总功为 ； （4）求作用在滑轮组绳子自由端的拉力。 解：作用在滑轮组绳子自由端的拉力 。 答：作用在滑轮组绳子自由端的拉力为 。 专题5 机械效率的计算 专题训练 24 3.张强用如图甲所示的滑轮组提升物体，图中每个滑轮等重，不计绳子 重和摩擦。把重力为的货物匀速提升高 ，绳子自由端拉力为 ，用时 ，则： 专题5 机械效率的计算 专题训练 25 （1）以上过程中，有用功和总功各是多少？ 解：由题意知，所做的有用功 ， 由图可知，动滑轮上的绳子股数 ，则绳子自由端移动的距离 ， 根据 得，所做的总功 。 答：有用功是，总功是 ； 专题5 机械效率的计算 专题训练 26 （2）拉力做功的功率多大？ 解：根据 可得，拉力做功的功率为 。 答：拉力做功的功率为 。 专题5 机械效率的计算 专题训练 27 （3）如果货物匀速提升高度都为，且货物重从 开始逐渐增 加，直到绳子被拉断，图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货 物的重力的增加而变化的图像。当绳子被拉断前的瞬间，机械效率为 _______（保留一位小数）。 专题5 机械效率的计算 专题训练 28 解析：不计绳子重和摩擦， ， 由（1）可得，将物体提升时， ， 绳子被拉断，物重为 ，所以有用功为 ， ， 则滑轮组的机械效率为 。 专题5 机械效率的计算 专题训练 29 30 $