预习篇 2024年八年级物理下册 12.3 机械效率 导学案 学生版 教师版（含解析）

中小学教育资源及组卷应用平台 八年级物理下册 预习篇 12.3 机械效率 1、有用功：定义：对人们有用的功。 公式：W有用＝Gh（提升重物）＝W总－W额=ηW总 斜面：W有用＝Gh 2、额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功。 公式：W额＝W总－W有用＝G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组） 斜面：W额＝fL 3、总功：定义：有用功加额外功或动力所做的功 公式：W总＝W有用＋W额＝FS＝ 斜面：W总＝fL+Gh＝FL 4、机械效率：定义：有用功跟总功的比值。 公 式： 斜 面： 定滑轮： 动滑轮： 滑轮组： 5、有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。通常用百分数表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。 6、提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。 7、机械效率的测量： （1）原理： （2）应测物理量：钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S。 （3）器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。 （4）步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变。 （5）结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有： ①动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。 ②提升重物越重，做的有用功相对就多。 ③摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。 8、绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。 选择题 1.如图1，小明分别使用甲、乙两种机械匀速提升物体M（绳长不变），做功情况如图2，则（　　） A．甲的总功大于乙 B．甲的机械效率等于乙 C．甲的机械效率高于乙 D．甲提升M的高度小于乙 【答案】C 【详解】A．由图2可知，甲和乙的有用功相同，甲的额外功小于乙的额外功，由因 所以甲的总功小于乙，故A不符合题意； BC．因，甲乙有用功相同，且 故甲的机械效率大于乙的机械效率，故B不符合题意，C符合题意； D．因，物体M重力一定，甲乙有用功相同，因此甲提升M的高度等于乙，故D不符合题意。 故选C。 2.下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（　　） A．做功快的机械，功率一定大 B．功率大的机械，做功一定多 C．机械效率高的机械，功率一定大 D．做功多的机械，机械效率一定高 【答案】A 【详解】A．功率就是描述物体做功快慢的物理量。做功快，功率一定大，故A正确。 B．物体做功多少与功率和时间都有关系。功率大，时间不确定，功率不能确定，故B错误。 C．由于机械效率是有用功与总功的比值。机械效率高，功率不一定大，故C错误； D．由于机械效率是有用功与总功的比值，做功多，机械效率不一定高，故D错误。 故选A。 3.如图所示，用滑轮组提升所受重力为900N的物体A，物体在拉力F作用下被竖直匀速提升了4m，用时40s，滑轮组的额外功是400J，下列说法中正确的是（　　） A．动滑轮所受的重力为10N B．拉力F的功率是100W C．物体A上升的速度是0.3m/s D．滑轮组的机械效率是95% 【答案】B 【详解】A．物体A被提高h＝4m，动滑轮提升的高度也是h＝4m，提升动滑轮做的功为额外功，由W额＝G动h可知，动滑轮重力为 故A错误； B．有用功 W有用＝Gh＝900N×4m＝3600J 拉力做的总功 W总＝W有用+W额＝3600J+400J＝4000J 拉力的功率为 故B正确； C．物体A上升的速度为 故C错误； D．滑轮组的机械效率 故D错误。 故选B。 4.如图所示，小明探究滑轮组的机械效率，动滑轮重1N，用3N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重4N的物体，物体沿竖直方向上升0.2m。此过程中，额外功和机械效率分别是（　　） A．0.2J 83.3% B．0.2J 80% C．0.4J 80% D．0.4J 66.7% 【答案】D 【详解】物体的重力为4N，物体沿竖直方向上升0.2m，则有用功 W有用=Gh=4N×0.2m=0.8J 由图可知，动滑轮上有2股绳，则绳子拉下的长度 s=2h=2×0.2m=0.4m 拉力做的总功 W总=Fs=3N×0.4m=1.2J 额外功 W额=W总-W有 ... ...