人教版八年级下册物理12.3 机械效率 学案 （知识点全解+全练）（教师版+学生版）

中小学教育资源及组卷应用平台 第3节 机械效率 学习目标 能结合实例认识什么是有用功、额外功、总功。 理解机械效率的概念，知道机械效率总小于1。 会利用公式进行相关的计算。 能设计实验，测定某种简单机械的效率。 知道提高机械效率的实际意义和方法，有合理改进机械、提高机械效率的意识。 知识点全解 知识点一：有用功和额外功 名称 概念 符号 公式 实例 有用功 对人有用的功 W有 — 从井中打水时提水所做的功 额外功 对人没用但又不得不做的功 W额 — 从井中打水时提水桶和绳子所做的功 总功 有用功与额外功之和 W总 W总=W有+W额 从井中打水时手对绳的拉力所做的功 说明：使用杠杆、滑轮组、斜面三种机械做功的比较，如图所示。 说明：大量实验证明，使用任何机械都不省 ，这个结论在物理学中被称为“功的原理”。 例1：甲同学用水桶从井里提水，乙同学用绳把掉在井中的桶捞上来，水桶里带了一些水，关于两同学做有用功、额外功的说法正确的是（ ） A.甲提水桶做的功都是有用功 B.乙提水桶做的功都是有用功 C.甲提水桶对桶做的功是额外功 D.乙提水桶对桶做的功是额外功 知识点二：机械效率 1.定义： 的比值叫机械效率。 2.公式： 。 3.物理意义：机械效率的高低反映了使用机械时 在总功中所占的比例大小，机械效率越 可以反映出机械性能越优。 4.实验：测量滑轮组的机械效率 （1）实验目的：测量滑轮组的机械效率。 （2）实验原理： 。 （3）实验器材：滑轮组、相同的钩码若干、铁架台、细绳、弹簧测力计、刻度尺 （4）实验步骤： ①用弹簧测力计测量钩码所受的重力G并填入表格。 ②按照图安装滑轮组，分别记下钩码和弹簧测力计的位置。 ③缓慢拉动弹簧测力计，使钩码升高，当钩码匀速上升时读出拉力F的值，用刻度尺测出钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s，将这三个量填入表格。 ④算出有用功、总功和机械效率并填入表格。 ⑤改变钩码的数量，重复上面的实验。 ⑥换用不同的滑轮组，重做以上实验。 （5）实验数据： 次数 钩码所受的重力G/N 上升的高度h/m 有用功W有/J 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 总功W总/J 机械效率 1 2 0.1 0.2 1 0.3 0.3 66.7％ 2 4 0.1 0.4 1.8 0.3 0.54 74.1％ 3 5 0.1 0.6 2.4 0.3 0.72 83.3％ （6）得出结论： 影响滑轮组机械效率高低的因素： ①同一滑轮组提升不同的重物，重物越重，机械效率越大； ②不同的滑轮组提升相同的重物，动滑轮越重，机械效率越小(不计绳重和摩擦) 说明：　 物体在做功时总会不可避免地做一些额外功，如克服摩擦力和机械自身重力所做的功等，所以机械效率总 1。 例2：下列有关起重机提升货物时机械效率的说法，正确的是（ ） A.有用功越多，机械效率越高 B.同一起重机提起的货物越重，机械效率越高 C.额外功越少，机械效率越高 D.同一起重机提起同一货物越快，机械效率越高 知识点全练 练习1：某同学“测量滑轮组的机械效率”的实验装置如图所示。 实验时把重7.2 N的物体吊在滑轮上，向上缓慢拉动弹簧测力计，测出物体上升高度和绳端移动距离分别为0.1 m和0.3 m。图示弹簧测力计示数为????N，滑轮组机械效率为 %。如果用此滑轮组提升另一重为10 N的物体，它的机械效率 (填“变大”、“变小”或“不变”)。(不计绳重和摩擦) 练习2：某施工现场用小型载重汽车向高处工地运送砂石，将质量为5 000 kg的砂石从坡底运送到10 m高的坡顶，用时20 s。汽车的输出功率是100 kW。(g取10 N/kg) 求： （1）汽车运送砂石所做的有用功； （2）汽车运送砂石的效率。 练习3：往车上装重物时，常常用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去，如图所示，工人用3 m长的斜面，把120 kg的重物提高1 m，假设斜面很光滑，则需要施加的推力为 ，若实际用力为500 N，斜面的机械效率为 ，重物受 ... ...