2020-2021学年八年级下册物理考点专项训练12.3 机械效率（解析版）

课时12.3 机械效率 1.物体的浮沉条件 (1)比较物体重力G物与浮力F浮 上浮：当F浮 G物时，物体上浮，并最终漂浮在水面上，此时F′浮 ＝G物． 悬浮：当F浮 G物时，物体受力平衡，可以悬浮在液体内任何地方． 下沉：当F浮 G物时，物体下沉，直至到达液体底部，受到容器的支持力作用，停留在容器底． (2)比较物体的密度ρ物与液体密度ρ液 漂浮：ρ物 ρ液． 悬浮：ρ物 ρ液． 下沉：ρ物 ρ液． 注意：在讨论或计算浮力时，应先根据物体的浮沉条件判断浮沉情况，确定物体排开液体的体积，再根据阿基米德原理求解． 2．轮船 漂浮原理：采用“空心”的办法增大浮力． 排 水 量：指轮船满载货物时 的质量． 说明：轮船漂浮在水面上，F浮 G. 3．潜水艇 浮沉原理：潜水艇是通过 ，从而实现上浮和下潜的． 说明：当潜水艇在水面下潜行时，它受到的浮力不变． 4．气球和飞艇 浮沉原理：内充气体的密度 外部空气的气体密度． 5．密度计 原理：它利用了漂浮原理：G密度计＝F浮＝ρ液V排g，即ρ液大，V排就小，密度计露出部分就大，所以大的刻度值在下面，小的刻度值在上面． 1.轮轴的原理： ①动力作用在轮上，轮轴是一个省力杠杆，但费距离； ②动力作用在轴上，轮轴是一个费力杠杆，但省距离。 ③轮轴实质：可看做是一个可以连续转动的杠杆 ④总结:使用轮轴可以省力 ⑤轮轴的两个主要功能：（1）一是改变用力大小（2）二是改变物体的速度 2.斜面是一种省力机械 ①要使物体升高相同的高度，斜面越长越省力； ②斜面坡度越小越省力。 3.机械效率 （1）有用功：在实际工作中，为达到目的必须做的功叫有用功； 在不同的问题中，要结合使用机械的目的判断有用功。①滑轮组匀速提升物体时，使用机械的目的是拉动物体上升，那么机械对物体的拉力所做的功就是有用功，；②在匀速提升水中的物体时，；③滑轮组拉着物体水平运动时，使用机械的目的是拉着物体水平匀速运动，拉力所做的功就是有用功，（二力平衡）；④在斜面上，从斜面底端推动物体向上运动，使用机械的目的就是把物体举高，所以（指的是斜面的高）； （2）在额外功：实际工作中，对我们无用但又不得不做的功，即克服机械自重和自身部件的摩擦力而做的功。 （3）总功：使用机械时，动力所做的功叫总功，它是有用功和额外功之和，三者关系：。 （4）机械效率定义：物理学中，将 有用功 与 总功 的比值叫做机械效率，用字母表示； （5）机械效率公式：。 （6）由于任何机械本身都有 重力 ，转动部分都存在着 摩擦 ，所以使用任何机械都不可避免地要做额外功，额外功总是大于零，使用任何机械不省 功 。只有大小，没有单位，总是小于1，用百分数表示。 （7）机械效率是标志机械对物体做功有效程度的物理量，机械效率越高，机械性能越好。 （8）影响滑轮机械效率的因素主要有 动滑轮的重 、 提升的物重 、绳重和摩擦 等，对同一滑轮组，提升的物重增大了，其机械效率会 增大 。 （9）影响斜面机械效率的因素有 斜面的倾斜程度 、 斜面的粗糙程度 两个因素。机械效率的高低与是否省力、滑轮组绳子的绕法、物体提升的高度无关。 （10）机械效率与功率的关系。 机械效率是标志做功性能好坏的物理量，有用功占总功的比例越大，机械效率越大，这个机械的性能越好。功率表示做功的快慢。功率大的机械效率不一定高，机械效率高的功率不一定大。二者没有任何确切的关系。 类别 杠杆 滑轮组 斜面 有用功 额外功 克服杠杆本身重力、摩擦力所做大的功为 克服滑轮重、绳重、摩擦力所做的功为 ① ②若不计绳重及摩擦 克服摩擦力所做的功为 ① ② 总功 图示 4.机械效率的计算 公式： 变式： （知二求一） ①滑轮组（竖直方向，如右图）： 若不计绳重和摩擦，则 ②滑轮组（水平方向，如下图）： ③斜面（ ... ...