第十二章 简单机械 第3节 机械效率(A案)
12.3机械效率(讲义)学生版
人教版 八年级物理下册 第12章《简单机械》第3节 机械效率 讲义（知识点总结+例题讲解）序号 知识点难易程度 例题数 变式题数 合计 一 有用功和额外功 ★ 3 3 22二 机械效率★★ 4 4 三 测量滑轮组的机械效率 ★★ 2 2 四杠杆和斜面的机械效率★★22一、有用功、额外功、总功：1.有用功（W 有） ：为了达到工作目的，必须要做的功。
如右图，克服物体重力所做的功就是有用功： W 有=GhG ：物体的重力； h ：物体提升的高度；2.额外功（W 额）：对人们没有用但不得不做的功；3.总功（W 总）：利用机械做功时，对机械所做的功叫做总功；4.说明： （1）W 总=W 有+W 额（2）总功、有用功、额外功的单位都是焦（J ）。
5.杠杆和斜面做功：【例题1】水桶掉进水里，打捞时桶里带些水，下列所述中属于有用功的是（）A.把桶中水提高做的功B.手对绳子拉力做的功C.提整个桶做的功D.把桶提高做的功【变式练习1】甲吊车比乙吊车的机械效率高，当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时，则（）A.甲吊车的电动机做的有用功较多B.甲吊车的电动机做的总功较多C.乙吊车的电动机做的额外功较多D.甲、乙两吊车的电动机做的总功相同【例题2】卖茶杯的人，从货架上拿起茶杯；喝茶水的人，从桌面上端起盛茶水的茶杯，就两人克服茶杯重力做功的下列说法中正确的是（）A.都是有用功B.都是额外功C.对喝茶的人而言是有用功D.对卖茶杯的人而言是有用功【变式练习2】如图所示，小明用桶把一些沙子运上三楼。
在此过程中（）A.小明克服自身重力所做的功是总功B.小明克服沙子重力所做的功是有用功C.小明克服沙子重力所做的功是额外功D.小明克服桶的重力所做的功是有用功【例题3】如图所示，斜面长度为4m，高度为1.5m，用平行于斜面的拉力F＝50N，将重为100N 的物体由斜面的底端匀速拉到顶端，拉力对物体做的有用功为J，拉力做总功J，物体受到的摩擦力N。
八年级物理下册 第十二章 简单机械 第三节 机械效率学案(无答案)(新版)新人教版
第三节机械效率学习目标1.理解什么是有用功，额外功和总功，理解三功之间的数量关系。
2.知道什么是机械效率，并能用机械效率公式准确计算。
3.知道机械效率取值范围及原因。
【预习生成】知识回顾：（要求：独立完成）时间3分钟每空0.5分1.做功的两个必要因素：一是物体要作用，二是物体要在方向上通过一定的。
2.功等于与的乘积。
用公式表示。
3.功的原理：使用任何机械都不______。
即W用机械 ____W不用机械.4.光滑程度相同的斜面，越平缓越______（省力或费力）。
【新知探究】1.有用功、额外功和总功时间20分钟每空 0.5分我们学校的学生宿舍楼正在建设中，现在需要把100N重的沙子运到6m高的楼上, 利用P107页的三种方法向宿舍楼上运沙子，按表中要求通过计算回答哪种方法最好？哪种最不好？并说明理由。
问题：1.本图中我们的目的是_________________________________。
2.以方法二为例：A.那么为了完成目的而做的功是对_____做的功。
这部分功等于______________J。
B.为了达到目的不得不多做的功是对_______做的功。
这部分功等于__________J。
C.那么在整个过程中人所做的总功是对____和______做的功。
这部分功等于______J。
结合108页内容总结：有用功是_______________________________________________。
额外功是________________________________________________。
总功是____________________________________________。
【达标检测】1.甲用桶从井中提水其中对_______做的功是有用功,对_____做的功是额外功，有用功和额外功的总和是__________。
2.乙从井中捞水桶，桶中带有半桶水，则对_____做的功是有用功，对____做的功是额外功，___________________________是总功。
第12章 简单机械 动手动脑学物理参考答案
第12章简单机械第一节杠杆1.各式各样的剪刀都是一对对的杠杆。
在图12.1-5中,哪些是省力杠杆,哪些是费力杠杆?要剪断铁片,应该使用哪种剪刀?剪纸时应该使用哪种剪刀?修剪树枝时应使用哪种剪刀?为什么?2.在图12.1-6中分别画出钳子、自行车手间这两个杠杆(图中深色部分)工作时的支点、动力和动力臂、阻力和阻力臂。
3.图I2.1-7为指甲剪的示意图,它有几个杠杆?分别是省力杠杆，还是费力杠杆?答：有三个杠杆，最上方的是省力杠杆，下方带刀口的互成杠杆，属于费力杠杆。
4.搬运砖头的独轮车,车箱和砖头所受的总重力G=1000N,独轮车的有关尺寸如图12.1-8所示。
推车时,人手向上的力F应为多大?已知：动力臂L1=1m 阻力臂L2=0.3m 阻力F2=G=1000N求：动力F1解：由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得F1= = =300N答：人手向上的力应为300N。
用于剪铁皮，需用很大的力。
这把剪刀属于省力杠杆。
用于修剪树枝，需用较大的力。
这把剪刀属于省力杠杆。
用于剪纸，不需要太大的力，这把剪刀属于费力杠杆。
第二节滑轮1．物体重1000N,如果用一个定滑轮提起它,需要用多大的力?如果用一个动滑轮提起它,又要用多大的力(不计摩擦及滑轮自重)?答：在不计摩擦力和滑轮自重时，用一个定滑轮提起它需要1000N的力；如果用一个动滑轮提起它则需用500N的力。
（定滑轮不省力、动滑轮省一半的力）2.仔细观察自行车,看看它上面有几种简单机械,分别说明它们各起到了什么作用。
答：自行车的龙头和脚踏板属于轮轴，起到省力的作用。
（答案不唯一）3.解释图12.2-1的科学漫画。
一个人要拉起比他体重大的重物,用定滑轮行吗?应该怎么办? 答：一个人要拉起比他体重大的重物，用定滑轮是不行的；找几个人帮忙，或者改用动滑轮吊起。
4.利用如图12.2-7甲所示的滑轮组提起一个重为2000N的物体,不计摩擦及滑轮自重,绳子的拉力F等于多少?如果要用这个滑轮组达到更加省力的效果,绳子应该怎样绕?请在图12.2-7乙中画出绳子的绕法,并计算此时拉力的大小。
【物理课堂笔记】12.3 机械效率
第十二章 简单机械 §12.3 机械效率一、机械效率1、有用功：使用机械时，为了达到目的而必须做的功，叫做有用功。
用W 有用表示 （有用功相当于不使用机械时，人直接对物体所做的功。
） 当提升重物时，W 有用＝Gh ＝W 总－W 额＝W 总η2、额外功：在工作时，人们不需要的但不得不做的功，叫做额外功。
（使用机械时，由于克服摩擦以及机械自重所做的功就是额外功。
） W 额＝W 总－W 有用在忽略绳重、摩擦的前提下，滑轮组的额外功W 额＝G 动滑轮h 斜面的额外功W 额＝fs ，f 为摩擦力3、总功：有用功加额外功是总共做的功。
W 总＝W 有用＋W 额外＝Fs ＝ηW 有用斜面的总功W 总＝fs ＋Gh ＝Fs4、机械效率：有用功跟总功的比值叫机械效率。
它表示做功的有效程度。
公式：总有用W W =η有用功总小于总功，机械效率总小于1。
机械效率通常用百分数表示。
提高机械效率的方法：① 减小机械自重；② 减小机件间的摩擦，保持零件间的润滑。
提高滑轮组机械效率，还有一种方法是在绳能承受的范围内增加物重。
二、影响滑轮组机械效率大小的因素 1、滑轮组的机械效率（忽略绳重、摩擦）（万能公式）动动动额有用有用总有用总有用GG G G G h G Gh Gh W W W W W FnG Fnh Gh Fs Gh W W +=+=+=+======11ηη2、滑轮组机械效率的高低与动滑轮重、摩擦力的大小、物重等因素有关。
绕线方法不影响滑轮组的机械效率。
3、使用相同的滑轮组提升重物时，物体越重，滑轮组的机械效率越高。
原因：使用相同的滑轮组提升重物时，额外功不变，而物体变重，有用功变大，有用功占总功的比值变大，机械效率提高。
4、使用滑轮组时，轮与轴之间的摩擦力越小，机械效率越高。
当被提升的物体重力相同时，动滑轮越轻，滑轮组的机械效率越高。
三、影响斜面机械效率大小的因素 1、斜面的机械效率fsGh GhW W W W W FsGhW W +=+====额有用有用总有用总有用ηη斜面机械效率的高低与斜面的光滑程度及斜面的倾斜程度有关。
第12章 第3节 机械效率 第2课时 滑轮组和斜面的机械效率
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物理
第十二章 简单机械
第3节 机械效率 第2课时 滑轮组和斜面的机械效率
XI ND ONGL I
1．滑轮组机械效率(s—绳子自由端移动的距离，n—动滑轮上绳子 的股数，h—物体被提升的高度，f—物体水平运动受到的摩擦力)
XI ND ONGL I
4．(2019 重庆)工人师傅用如图所示的滑轮组，将重为 800 N 的重 物缓慢匀速竖直提升 3 m，人对绳的拉力 F 为 500 N，不计绳重和滑轮 转轴处的摩擦，则( B )
A．绳子自由端移动的距离为 9 m B．动滑轮的重力为 200 N C．人通过滑轮组做的有用功为 1 500 J D．滑轮组的机械效率为 53.3%
竖直：η＝WW有 总＝GFhs ＝nGF
水平：η＝WW有 总＝Ffss物绳＝nfF
2．斜面的机械效率：η＝WW有 总＝GFhs (s—斜面长， h—斜面高 )
XI ND ONGL I
1．(2018 安徽)如图所示，当水平拉力 F＝50 N 时，恰好可以使物体 A 沿水平地面向右做匀速直线运动．已知物体重为 200 N，所受地面的摩擦力 约为 80 N，假如在 5 s 时间内，物体水平移动了 0.6 m，不计绳和滑轮的自重，
XI ND ONGL I
7．小明在探究“斜面的机械效率”的实验中，用长度 s＝0.50 m 的 木板搭成一个斜面，用弹簧测力计将重为 G＝5.0 N 的物块从斜面底端 匀速拉至斜面顶端．
XI ND ONGL I
(1)小明在实验中，调整斜面的高度为 h＝0.22 m，将物块从斜面底 端匀速拉至顶端的过程中，弹簧测力计的示数 F＝4.0 N，则有用功为 1.1 J，机械效率为 55% ，木块受到的摩擦力为 1.8 N.
第十二章 简单机械 第3节 机械效率(A案)
Ｗ额（克服机械自重和摩擦力做的功）
３、总功 ：有用功与额外功的总和 .(人对机械做的功 )
Ｗ总＝Ｗ有＋Ｗ额
或
Ｗ总＝Ｆs
演示实验：
用一动滑轮、滑轮组分 别让重为1N钩码均上升0.2m， 记下测力计示数。 1.计算两种实验方法中有用 功、总功、额外功。 2.分析所做额外功的原因。
？。
？，
设计实验：探究滑轮组的机械效率与物重的关系。
怎样改变物重？需测量的物理量？实验研究方法？实验器 材有哪些？
温馨提示：
1.测拉力时，应匀速拉动弹簧测力计。 2.绳自由端的拉力方向以竖直向上。
记录、分析数据
次 钩码所受的 提升的 数 重力G/N 高度h/m 1 2 3 有用功 W有用/J 拉力 F/N 绳端移动 的距离s/m 总功 W总/J 机械效率
自主学习、合作交流： 机械效率
Байду номын сангаас
W有 W总
学点二：机械效率 1.机械效率有单位吗？
2.有没有机械效率为100%的机械，为什么？
3．某机械的机械效率为 75%,表示物理意义是 __________________________________。 4.在学校的升旗仪式上，升旗手将重 15N的国旗升高 10m做了200J的功，则有用功为 J，机械效率 为 。
永远小于1 ∴
如何提高机械效率
作业
设计实验：探究滑轮组的机械效率与 动滑轮重的关系。写出实验器材，实验步 骤。并设计记录数据的表格。
5. 小明用了下列三种方法把重 100N的沙子从一楼运到 三楼，请从做功的角度分析，人做的有用功一样多吗？总 功一样多吗？你认为哪种方式最好？说出你的理由。
第十二章简单机械 第3节 机械效率(第2课时)
1、用水桶从井中提水，则提桶做的功、提水做的功、提水和桶做的功分别是（）
A．总功、有用功、额外功B、额外功、有用功、总功
C、有用功、额外功、总功D、总功、额外功、有用功
2、小明通过绳子用500牛的力把200牛的沙子提上2米高的楼上，不计绳子重和摩擦，则他所的总功为J，有用功为J，他的机械效率为；额外功是J。
四、课堂检测
斜面倾角
物重
物体上升高度
沿斜面拉力
物体移动距离
有用功
总功
机械效率η
较缓
5
0.10
1.6
0.5
0.5
0.8
63%
较陡
5
0.15
2.2
0.5
0.75
1.1
68%
最陡
5
0.25
3.1
0.5
小周提出了一个问题：“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系?”针对这个问题他做了在斜面上匀速拉动物块的探究实验，并记录实验数据如下：
知识点二：斜面做功的效率
1、当用斜面把物体匀速提升一定高度时，额外功是克服做的功，计算式为W额=；有用功是克服做的功，计算公式为W有=，W总=；则斜面的效率公式为；从该公式可以看出，斜面越陡，效率越。
例2：一斜面高2m,底角是30度，一人用300N的力沿此斜面把质量为50kg的物体匀速拉到斜面的顶端，则他所做的有用功是焦耳,他所做的总功是焦耳,他所做的额外功是焦耳，该斜面的机械效率是。
第五中学备课专用稿（改进版）
八学年物理组第2课时总3课时
课题
第十二章简单机械
第3节机械效率
集体备课时间：5月31日第周
授课时间：月日第周
主备人
刘晓东
第十二章简单机械教案
第十二章简单机械教案.docx第十二章第1节杠杆一、教学目标(一)知识与技能1认识杠杆，知道杠杆的几个概念，会确认并画出力臂；2知道杠杆平衡条件；3了解杠杆的一些应用。
(二)过程与方法1通过观察和实验，了解杠杆中的几个概念。
2经历探究杠杆平衡条件的过程，进一步学会提出问题，分析归纳实验数据。
(三)情感、态度与价值观1关心社会生产、生活，保持对自然的好奇心，并乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。
2逐步建立辩证唯物主义的世界观。
二、学重难点重点：引导学生通过探究得出杠杆平衡条件。
难点：1理解力臂概念、画法。
2杠杆平衡条件的运用。
三、实验器材及教学媒体的选择与使用铁架台，木棍，砖块，绳子，弹簧测力计，钩码，杠杆原理演示器，三角板，多媒体设备等。
四、教学过程(一)创设情景，引入新课1用古埃及人搬运巨石修建金字塔的故事导入；2出示砖块、铁架台、木棍、细绳等，请同学上台模拟古埃及人搬运巨石修建金字塔的情景。
(二)认识杠杆用同学上台模拟的实物，介绍支点O、动力F1、动力臂L1、阻力F2、阻力臂L2(三)杠杆力臂的画法：杠杆力臂的画法在中考中都偶有出现，因此有必要向学生讲明力臂画法。
首先从杠杆五要素中的力臂要素中找出力臂画法的关键字：点到线的距离然后总结出力臂的画法：1、点（找到支点O）2、线（找到力的作用线并考虑延长或反向延长）3、垂直（过支点O作力的作用线的垂线，垂线段即为力臂）。
练习1：羊角锤拔钉子收渔网天平(四)探究：杠杆平衡条件1用上图实物，演示并讲解什么叫杠杆平衡。
2提出问题：如果将支点右移，观察L1、L2如何变化？F1又会如何变化？反之，又会怎样变化呢？3探究：杠杆平衡条件(1)参照教材图1.21-2，引导学生思考：为什么要使杠杆在水平位置平衡？(2)为什么要改变几次钩码重和位置（F1、F2以及L1、L2）？(3)分组合作探究，教师巡回指导。
(4)学生填写数据，并引导学生仔细分析实验数据，找出规律。
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η
2
3
展示交流
分析实验数据，归纳得出结论：
对于同一滑轮组，提升的重物越重，滑 轮组的机械效率们不需要但又不得不做的功 总功W总 ：有用功与额外功的总和 W W W 总 有 额
机械效率：有用功跟总功的比值 公式： 如何提高机械效率
W有 W总
义 务 教 育 教 科 书 物理 八年级 下册（人教版）
第十二章 简单机械
第3节 机械效率
作 者：山东潍坊高新区北海学校 于京霞
搬苹果
你对苹果做功了吗？ 为什么要选择这种途径？你是怎么想的？
学点一：认识有用功、额外功、总功.
１、有用功 ：对人们有用的功．(机械对重物做的功)
Ｗ有=Gh(竖直) 或 Ｗ有＝Fs物(水平)
？，
设计实验：探究滑轮组的机械效率与物重的关系。
怎样改变物重？需测量的物理量？实验研究方法？实验器 材有哪些？
温馨提示：
1.测拉力时，应匀速拉动弹簧测力计。
2.绳自由端的拉力方向以竖直向上。
记录、分析数据
次 钩码所受的 提升的 数 重力G/N 高度h/m 1 有用功 W有用/J 拉力 F/N 绳端移动 的距离s/m 总功 W总/J 机械效率
W有 W总
∴永远小于1
作业
设计实验：探究滑轮组的机械效率与 动滑轮重的关系。写出实验器材，实验步 骤。并设计记录数据的表格。
5.小明用了下列三种方法把重100N的沙子从一楼运到 三楼，请从做功的角度分析，人做的有用功一样多吗？总 功一样多吗？你认为哪种方式最好？说出你的理由。
沙子重100N
人的体重400N
滑轮重10N 桶重20N
学点三：探究滑轮组的机械效率
猜想：
影响滑轮组机械效率的因素 提升的物重；越重，η越
？。
动滑轮重；越重，η越
２、额外功 ：人们不需要但又不得不做的功.
Ｗ额（克服机械自重和摩擦力做的功）
３、总功 ：有用功与额外功的总和.(人对机械做的功)
Ｗ总＝Ｗ有＋Ｗ额
或
Ｗ总＝Ｆs
演示实验：
用一动滑轮、滑轮组分 别让重为1N钩码均上升0.2m， 记下测力计示数。 1.计算两种实验方法中有用 功、总功、额外功。 2.分析所做额外功的原因。
自主学习、合作交流：
机械效率
W有 W总
学点二：机械效率
1.机械效率有单位吗？
2.有没有机械效率为100%的机械，为什么？ 3．某机械的机械效率为75%,表示物理意义是 __________________________________。 4.在学校的升旗仪式上，升旗手将重15N的国旗升高 10m做了200J的功，则有用功为 J，机械效率 为 。