第十一章 第三节　机械效率 学案 （学生版+ 答案版） 2024-2025学年物理沪科版八年级全一册

第三节　机械效率 有用功、额外功和总功 1．有用功：为了达到目的必须做的、对人们有用的功，用W有用表示．使用机械匀速提升物体时，W有用＝Gh.有用功是机械对物体做的功，等效人或动力直接对物体做的功． 2．额外功：使用机械时，克服机械自重及摩擦力做的功，是我们不需要但又不得不做的功，用W额外表示． 3．总功：人或动力对机械所做的功为总功，用W总表示．有用功加上额外功是总共做的功，它们之间的关系是W总＝W有用＋W额外． 　把握好各部分做功的施力物体、受力物体，就可以突破难点． 机械效率(用希腊字母η表示，读音“　　依塔”) 1．定义：我们把有用功和总功之比叫做机械效率，机械效率通常用百分率表示，它只有大小，没有单位． 2．公式：η＝×100%． 3．规律：有用功总是小于总功，因此，机械效率总小于100%. 4．提高机械效率的主要办法：改进结构或减小摩擦．提高滑轮组机械效率的方法：(1)增大物重．(2)减小动滑轮重． 有用功、额外功和总功 典例1 用如图所示的滑轮组匀速提升200 N的重物，竖直向上的拉力F为100 N，重物被提升1 m，不计绳重和滑轮的摩擦，拉力做的额外功是100 J． 典例1图 根据W有＝Gh求出有用功，n＝3，根据s＝nh求出绳子自由端移动距离，根据W总＝Fs求出总功，根据W总＝W有＋W额求出克服动滑轮重做的额外功． 变式 [2024·河南]如图所示，甲、乙两人用不同的装置，在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台，不计绳重及滑轮的摩擦．下列说法正确的是( C ) 变式图 A．甲做的有用功多 B．乙做的总功多 C．甲做总功的功率大 D．乙所用装置的机械效率小 机械效率 典例2图 典例2 如图所示，用滑轮组提升重物时，重400 N的物体在10 s内匀速上升了1 m．已知拉绳子的力F为250 N，则提升重物的过程中( D ) A．做的总功是400 J B．拉力F的功率是25 W C．绳子自由端被拉下1 m D．滑轮组的机械效率是80% A、C.已知拉力大小，由图可知使用滑轮组承担物重的绳子股数n＝2，则s＝2h，求出拉力端移动距离，利用W＝Fs可求总功；B.知道做功时间，利用P＝求出拉力F的功率；D.已知物重和物体被提升高度，根据公式W＝Gh可计算出有用功；利用效率公式η＝×100%求滑轮组的机械效率． 变式图 变式 [2024·连云港]用如图所示滑轮组将重300 N的物体匀速提升1 m，拉力F大小为120 N，有用功为300J，滑轮组的机械效率为83.3%． 1．用滑轮组提升重物，滑轮组所做的功为有用功的是( A ) A．提升重物做功 B．克服动滑轮重力做功 C．克服摩擦力做功 D．克服绳重力做功 2．下列关于机械效率的说法中正确的是( D ) A．越省力的机械，机械效率越高 B．做功越慢的机械，机械效率越低 C．做功越多的机械，机械效率越高 D．总功相同时，额外功越小，机械效率越高 3．[2024·聊城]建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为300 N的建材从地面匀速运送到离地面8 m的高处，所用时间为40 s．已知动滑轮重为40 N，不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法正确的是( C ) 第3题图 A．工人做的总功为2 400 J B．工人拉力的功率为60 W C．此过程中该装置的机械效率约为88% D．可以通过增加动滑轮个数的方法提高该装置的机械效率 4．小明在课外兴趣小组探究“影响滑轮组机械效率的因素”时，用同一套滑轮组完成了如图所示的实验．那么他想探究的是滑轮组机械效率的高低与下列哪个因素的关系 ( A ) 　　　　　　　　　　　　　　　 第4题图 A．被提升物体的重力 B．动滑轮的重力 C．物体被提升的高度 D．所用拉力大小 第5题图 5．[2024·青岛](多选)如图所示，小明用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别匀速提升两个质量相同的物体，绳端在相同时间内移动的距离相等．在提升过程中，若绳端拉力F1∶F2＝3∶2，下列说法正确的是( BCD ) A．物 ... ...