新人教版八年级物理下册第十二章机械效率专题
人教版八年级物理下册第十二章 专题四 功、功率、机械效率的综合计算
的拉力为 F 最大＝13(f3＋G 动)＝13×(1600 N＋200 N)＝600 N，因为 F 最大＝600
N>G＝500 N，所以该同学无法拉断绳子。
类型三 利用组合机械提升物体 5．某工人用如图所示的装置把一重为1200 N的箱子从斜面底端匀速 拉到顶端用时10 s，已知斜面长6 m、高2 m，此装置的机械效率为80%( 滑轮重、绳重、滑轮与绳之间的摩擦均不计)。求： (1)拉力F。 (2)拉力F做功的功率。 (3)箱子和斜面间的摩擦力。
(1)当该乘客站立在静止的轿厢内时，双脚的受力面积为500 cm2，则 乘客对轿厢的压强为多少帕？
(2)电动机在电梯启动上升12 s内，消耗的电能是多少焦？(已知电动 机对轿厢所做的功等于其P－t图象与时间轴所围成部分的面积大小)
(3)电梯配重的质量为多少千克？
解：(1)乘客对轿厢的压力 F＝G＝mg＝70 kg×10 N/kg＝700 N，乘客 对轿厢的压强 p＝FS＝500×70100N－4 m2＝14000 Pa (2)前 2 s 做的功 W1＝12×2 s×7000 W＝7000 J，后 10 s 做的功 W2＝Pt＝4000 W×10 s＝40000 J，12 s 内做的总功 W＝W1＋W2＝7000 J＋40000 J＝47000 J，消耗的电能 W′＝ 8W0%＝478000%0 J＝58750 J (3)后 10 s 的速度 v＝st＝2100ms ＝2 m/s，由 P＝Wt ＝
＝
3×103
kg/m3
(3)
物
体
浸
没
在
水
中
时
机
械
效
人教版八年级下册物理第十二章 机械效率(有答案)
人教版八年级下册物理第十二章 机械效率（有答案）1 / 12人教版八年级下册物理第十二章 机械效率一、单选题1．用如图所示的装置研究滑轮组机械效率，下列说法不正确的是A ．弹簧测力计要竖直向上匀速拉动B ．测量机械效率的原理00=100W W η⨯有用总C ．机械效率与动滑轮重力的大小有关D ．提高机械效率可以通过减小钩码的重力来实现 答案：D2．如图所示，用同一滑轮组分别将物体A 和物体B 匀速提升相同的高度，与提升B 相比，提升A 的过程滑轮组的机械效率较大，若不计绳重与摩擦的影响，则提升A 的过程A ．额外功较小B ．额外功较大C ．总功较小D ．总功较大 答案：D3．如图，用大小相等的拉力F ，分别沿斜面和水平面拉木箱，拉力方向和运动方向始终一致，运动时间t ab ＞t cd ，运动距离s ab =s cd ，比较两种情况下拉力所做的功和功率（ ＞A ．ab 段做功较多B．ab段与cd段的功一样多C．ab段功率较大D．ab段与cd段的功率一样大答案：B4．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，机械效率越高答案：B5．甲乙两个滑轮组如图所示，其中的每一个滑轮都相同，用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度，不计滑轮组的摩擦，下列说法中正确的是（）A．若G1= G2，拉力做的额外功相同B．若G1= G2，拉力做的总功相同C．若G1= G2，甲的机械效率大于乙的机械效率D．用甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变答案：C6．如图所示,张伟同学通过斜面用平行于斜面F=200N的推力,将质量为30kg的物体在5s时间内匀速推到1m高的平台上, 斜面长s=2m。
(g取10N/kg)则A．推力的功率为40W B．推力做的总功300JC．斜面的机械效率为75﹪D．斜面对物体的摩擦力100N答案：C7．如图所示，用相同的滑轮组装的甲、乙两个滑轮组，匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦。
人教版八年级物理 下册 第十二章 机械效率 课件(共34张PPT)
W总
机械效率常用百分数表示, 小于100%,没有单位。
例2.在斜面上将一个重 4.5N的物体匀速拉到高处,沿斜 面向上的拉力为1.8N,斜面长 1.2m、高0.3m。求这个斜面的 机械效率。
分析：有用功、额外功、总功各指哪部分功。
解：有用功的大小为：W有=Gh=4.5N × 0.3m=1.35J
以使用轻质材料做动滑轮或尽量减少动滑轮的个数；还可 通过加润滑油来减少轴处的摩擦及使用较细的绳子等措施, 以此来提高它的效率.
提高机械效率的方法
由η=
w有 w总
＝
w有 w有 w额
可知:
B.当W额一定时,增加W有,可适当提高机械效 率.比如,对于同一滑轮组(额外功不变),增加所 提物体的重, 就会越大,机械效率就会越高.
提水所做的功是有用功;提水桶所做的功是额外功。
如果桶掉到井里,从井里捞桶的时候,捞上的桶里 带了一些水,这种情况下哪部分是有用功,哪部分 是额外功?
提水桶所做的功是有用功;提水所做的功是额外功。
目标导学二：机械效率
我们总希望,有用功占总功的份额越大越好。 机械效率——有用功跟总功的比值。
W有用
W有用
1.了解什么是有用功、额外功和总功； 2.理解什么是机械效率并会测定某种 简单机械的机械效率； 3.了解如何提高机械效率。
目标导学一：有用功和额外功
要把重100N的沙子运上三楼。下图画了三种办法。
哪种办法最好,哪种办法最不好？
沙子重100 N 人体重400 N 动滑轮重10 N 桶重 20 N 口袋重 5 N 地面到三楼高 6 m
3、如图所示,一物重为G,从斜面的底端A,在拉 力F作用下,匀速运动到顶端B,若重物受到斜面 的摩擦力为f,斜面的机械效率η,则（ ）
八年级物理下册 第12章 第3节《机械效率》课件 (新版)
课堂小结
有用功 总功 额外功
机械效 率概念
机械效 率测定
练一练
1．图为测量滑轮组机械效率的实 验装置，钩码总重6 N。 （1）实验时要竖直向上_缓__慢___ 拉动弹簧测力计，由图可知拉力 大小为__2_.4____N，若钩码上升的 高度为8cm,则弹簧测力计向上移动___2_4__cm, 该滑轮组的机械效率为_8_3_._3_%___。 （2）若仅增加钩码的个数，该滑轮组有机械 效率将__增__大___（选填：“增大”、“减小” 或“不变”）
练一练
2．如图，忽略绳重和摩擦，用拉力 F拉着10 N的重物匀速上升，绳子自 由端移动1 m，动滑轮重力2 N， 求：（1）拉力F； （2）物体上升的距离； （3）有用功，总功，机械效率。
二、测滑轮组的机械效率
实验原理
W有 Gh
W总 Fs
F
实验器材
弹簧测力计、刻度尺、 铁架台、滑轮、细线、钩码。
第3节 机械效率
提出问题
直接提升物体做功，与使用机械提升物体 做功相同吗？
提出问题：
概念
有用功：直接对物体所做的功（工作目的）。
G/ h/m W直 F/ s/m W机
N
/J N
/J
2 0.1 0.2 1.2 0.2 0.24
总功：利用机械所做的功（实际付出）。
额外功：由于机械自重和摩擦等因素影 响，而不得不做的功（无用付出）。
2．在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮 组进行两次实验，实验数据如下表： ⑴此实验所用滑轮的个数至少是__3__个，其中动滑轮 有___2__个。 ⑵第一次实验测得滑轮组的机械效率为__6_2_._5_%__，第 二次实验时滑轮组的机械效率__大__于__第一次的机械效 率（选填“大于”、“小于”或“等于”）
人教版初中物理八年级下册第十二章第三节1《机械效率》课件(共16页)
5、理解：
(实际情况)W额外 0…… 1
思考：
1）有没有机械效率为100%的机械？为什么？ 没有！因为有用功总小于总功，所以
机械效率总小于1。 2）怎样才能提高机械的效率？ 减少额外功 改进结构，使其合理、轻巧
经常保养、定时润滑
16
对重物（沙子）做的功。
有用功：满足我们做功的目的，对我们有价值的
功.
计作：W有用
问题2：哪些功对我们没有价值，但又不得不做的功？ 1..桶、动滑轮、口袋等也随重物一起上升，也提升了它们. 克服这些重力做的功 2.此外，机械运转时都有摩擦克服机械的摩擦做的功
额外功：对我们无利用价值而又不得不做的功。 计作：W额外
砂子重100N 桶重20N 动滑轮重10N 地面到三楼高6 m
有用功: 对砂子做功 600J
额外功: =160J
对桶做功
120J
对动滑轮做功 60J
总功: 人拉滑轮做功 780J
砂子重100N 动滑轮重10N 口袋重5N 地面到三楼高6 m
有用功: 对砂子做功 600J
额外功: =90J 对口袋做功 30J 对动滑轮做功 60J
算一算：算出有用功,额外功 总功分别是多少？
砂子重100N 桶重20N 人重400N 地面到三楼高6 m
有用功: 对砂做功
600J
额外功: =2520J
对桶做功
120J
总功
克服自重 做功 2400J =3120J
砂子重100N 桶重20N 地面到三楼高6 m
有用功: 对砂子做功 600J 额外功: 对桶做功 120J 总功: 人拉滑轮做功 720J
一想、一有想用：功有、哪额些外办功法、可总以功将沙子运上三
人教版八年级物理下册第12章第3节机械效率(共30张PPT)
4、公式推导： W有 100%
W总
5、理解：
(实际情况)W额外 0…… 1
随堂小练习
请你判断：下面说法中是否正确？
1．有用功越多，机械效率越高（ × ） 2．额外功越少，机械效率越高（ × ） 3．物体做功越慢，机械效率越低（ × ） 4．做总功越多，机械效率越低（ × ） 5．做相同的有用功，额外功越少，机械效率越 高（ √ ） 6．做相同的总功时，有用功越多，机械效率越 高（ √ ） 7．机械效率越高，越省力（ × ）
实验前请猜想: 1.你认为省力多少与斜面的倾斜程度有什么关系?
2.斜面的机械效率与它的倾斜程度有什么关系?
斜面的 倾斜程 度
小车 重量 G/N
斜面高 度h/m
沿斜 面拉 力 F/N
斜面长 有用 s/m 功
W有 /J
总功 机
W总 /J
械 效 率
较缓 5.0 0.1 1.6 0.5 0.5 0.8 63%
三、一些机械的机械效率：
起重机的 机械效率 是60%， 它表示什 么意思？
使用起重机提升重物时，有用功在总功中占
有60%，另外的40％是额外功．
汽油机机械效率22%~27% ，机械效率是选择机械的 一个重要指标
在有用功相同时，机械效率高，
①总功就少（消耗的 汽油就少，有经济 效益）
②额外功就少（浪费少， 汽车尾气就少，有社 会意义，环保意义）
5、机械效率公式：
提升
G物 • h F动力 • S动力
W有用
W总
移动 f • S物
F动力 • S
W总 W额外
W总
W有用
W有用 W额外
三.例题
例1.用一动滑轮将货物400N的货物匀速提到
新人教版八年级下册第12章第3节机械效率ppt课件
一些机械的机械效率
起重机：40%～50%
滑轮组：50%～70%
抽水机：60%～80%
柴油机： 28%～40%
一台起重机将重3600 N的货物提高4 m。如果额外 功是9600 J，起重机做的有用功是多少？总功是多少？ 机械效率是多少？起重机在哪些方面消耗了额外功？
解:起重机提高物体的力等于物体的重力 F=G=3600 N 起重机提升重物所做的有用功 W有=Fh=Gh =3600 N×4 m=14400 J=1.44×104 J 起重机做的总功 W总=W有+ W额 =14400 J+9600 J=2.4×104 J 因此,起重机的机械效率 η= W有/W总 =1.44×104 J/2.4×104 J=60%
很 陡
斜面的机械效率 斜面的机械效率跟斜面的光滑程度与斜面的坡度有关， 斜面越光滑、坡度越小，机械效率越高。
1.关于机械效率，以下说法正确的是（ A、D ） A.机械效率总小于1 B.单位时间里做功越多的机械，机械效率越高 C.做功越多的机械，机械效率越高 D.省力越多的机械，机械效率越高
2.某机械的机械效率是75%，这说明使用这一装置做功
2.机械效率: W 有 W总
3.斜面的机械效率跟坡度和光滑程度有关
A.总功是额外功的3倍
（B ）
B.有用功是额外功占总功的3/4倍
3.为了提高滑轮组的机械效率，以下做法中正确的是 （D ）
A.以较快的速度匀速提升重物 B.以较慢的速度匀速提升重物 C.增加承担物重的绳子股数 D.把滑轮做得更轻巧，减小滑轮在转动过程中的摩擦
1.有用功、额外功、总功
3. 同一物体升高相同的 高度，斜面越长越省力。
C
斜面 B L h
人教版八年级物理下册第十二章第3节《机械效率》教学设计
机械效率教学设计一、教学目标1.知识与技能：了解机械效率的概念及其计算方法；理解机械效率与摩擦等因素的关系。
2.过程与方法：通过实例分析和问题解决，培养学生的分析问题、解决问题的能力。
3.情感态度和价值观：培养学生工科思维，注重实践操作的重要性，鼓励学生勇于探索和创新。
二、教学重点1.掌握机械效率的概念和计算方法。
2.理解机械效率与摩擦等因素的关系。
三、教学难点理解机械效率与摩擦等因素的关系。
四、教学过程1. 导入与引入通过问问题的方式，引导学生思考：为什么一辆机动车在行驶过程中，需要消耗大量的燃料？这是否与摩擦有关？并让学生自由发言。
2. 概念解释与示意图展示教师以简单明了的语言解释机械效率的概念：机械效率是指机械设备在实际工作中所做的有用功与所消耗的总能量之比。
并通过示意图展示机械效率的概念。
3. 公式推导与计算练习3.1 教师通过搭建实验装置，展示机械效率的计算方法。
并引导学生分析实验过程和数据，从中推导出机械效率的计算公式。
3.2 让学生结合实例进行计算练习，巩固机械效率的计算方法。
4. 讨论与分析让学生结合实例，通过讨论与分析，探究机械效率与摩擦等因素的关系。
引导学生思考：如何提高机械效率？让学生发表自己的观点，并对他人观点进行评价。
5. 实践操作与设计5.1 教师设计一个实践操作任务：利用给定的材料和设备，设计一个能够提高机械效率的简易机械装置。
让学生充分发挥创造力和实践操作能力，通过设计和优化，最大限度地提高机械效率。
5.2 学生分组进行实践操作，每组选择一位代表展示并介绍设计的装置。
其他组进行观摩和评价，以促进思维的交流与碰撞。
6. 归纳与总结教师带领学生回顾本节课的内容，并进行归纳总结。
强调机械效率的重要性，并鼓励学生将机械效率的概念应用到实际生活中。
7. 提问与答疑教师在课堂结束前，提出几个问题，要求学生回答和解释。
并给予必要的指导和解答。
五、教学反思本节课通过理论讲解、示意图展示、实践操作等多种教学方法，旨在提高学生对机械效率的理解和应用能力。
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第十四课时机械效率专题知识点梳理：
1.机械效率等于有用功跟总功的，用公式表示为，由于有用功总是总功，所以机械效率总是小于，且机械效率与机械是否省力和机械功率大小，做功多少是的。
2.当利用机械竖直提升物体时（克服重力做功），W有用= ，
当利用机械水平移动物体时（克服摩擦做功），W有用= ，
利用机械对物体做功时总共需要的力所做的功为总功，即W总= 。
W总=W有用+W额
例一：如图所示是某起重机上的滑轮组．当竖直匀速吊起810kg的物体时，滑轮组的机械效率为90%．若物体上升的速度为0.5m/s，取g=10N/kg，不计绳重和一切摩擦．求：（1）使物体上升5m，起重机所做的有用功．
（2）动滑轮所受重力．
（3）绳端的拉力F做功的功率
例二：小强利用如图13所示的滑轮组去拉物体，使重为2000N的物体A沿水平方向匀速移动了6m，若A所受地面的摩擦力f = 600N，小强所用拉力F =250 N，该装置的机械效率是多少？若物体A重为3000N，仍使用该滑轮组去拉，其机械效率将如何变化（要求说明其道理）？
例三：从井中提水时，常常会发生吊水桶落入井里的事情．用物理知识分析下列说法，其中错误的是（）
A．用吊水桶向上提水，人对桶和水做的功都是有用功
B．用吊水桶向上提水，人对桶做的功是额外功
C．吊水桶掉在井里，打捞水桶时桶里会带些水，这时人对水做的功是额外功
D．吊水桶掉在井里，打捞水桶时，人对桶做的功是有用功
巩固练习：
1.小明用滑轮组把一箱货物从一楼提升到三楼，感到很“吃力”，他在滑轮组的轴上加润滑油后，感觉好多了．则加上润滑油后，小明做功的（）
A．有用功减小，总功不变 B．有用功增加，总功增加
C．有用功减小，总功减小 D．有用功不变，总功减小
2.如图所示，小明利用两个倾角不同的斜面进行实验，将同一木块分别从两斜面底端匀速拉至斜面顶端，下列说法正确的是（）
A.若斜面粗糙程度相同，拉力所做的额外功W甲额=W乙额
B.若斜面粗糙程度相同，拉力所做的额外功W甲额＜W乙额
C.若甲、乙斜面光滑，则拉力F甲＜F乙
D.若甲、乙斜面光滑，则拉力所做的总功W甲总＜W乙总
3.利用如图所示的滑轮，在粗糙水平面上匀速拉动物体，下列叙述正确的是（）A．重力做的功是有用功
B．拉力F1做的功是额外功
C.绳子自由端的拉力F做的功是总功
D．该滑轮的机械效率可能等于100%
4.工人用如图所示的滑轮组将重为500N的物体在4s内匀速提升了2m，若
每个滑轮中40N，不计绳重和摩擦，则在此过程中，下列说法正确的是（）
A．绳端的拉力F为270N B．拉力F的功率功为270W
C．额外功为160J D．有用功为1080J
5.在水平桌面上放一个重300N的物体，物体与桌面的摩擦力为60N，如图
所示，若不考虑绳的重力和绳的摩擦，使物体以0.1m/s匀速移动时，水平拉
力F及其功率的大小分别为（）
A.20N 2W
B.30N 6W
C. 20N 6W
D.60N 2W
6.如图所示，工人用250N的力将重400N的物体匀速提升2m，
共用了10秒，若在此过程中（忽略绳重和摩擦）．下列说法正确的是（）
A．绳子自由端移动的距离是6m B．动滑轮的重是10N
C．工人做功的功率是80W D．滑轮组的机械效率是80%
7.如图所示，用相同的轮滑不同的绕法提起相同的重物，绳重、摩擦忽略不计，
在物体匀速上升的过程中（）
A．甲图省力，机械效率甲图大
B．甲图省力，机械效率一样大
C．乙图省力，机械效率乙图大
D．乙图省力，机械效率一样大
8.如图，若瓶起子起瓶盖的机械效率为90%，这表示（）
A．若作用在起子的动力是10N，则阻力是9N
B．若作用在起子的阻力是10N，则动力是9N
C．若作用在起子的动力做功1J，则有0.9J的功用于起瓶盖
D．若作用在起子的动力做功1J，则有0.1J的功用于起瓶盖
9.同一滑轮用如图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N、绳重和滑轮的摩擦力不计．则（）
A．手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＜η乙
B．手的拉力：F甲=F乙；机械效率：η甲=η乙
C．手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＞η乙
D．手的拉力：F甲＜F乙；机械效率：η甲＜η乙
10.利用如图所示的杠杆将重为3N的物体缓慢匀速提高
10cm，手的拉力F为2N，手移动的距离s为30cm．则
杠杆的机械效率为（）
A.22%
B.33%
C.50%
D.67%
11.用如图所示的滑轮组匀速提升重为400N的物体，人对绳的拉力为
250N，不计绳重及摩擦，滑轮组的机械效率为．如果人的体重为550N，
人向下匀速拉动绳子过程中（绳始终未断裂），使用此滑轮组能提升的最大物
重为 N．
12.如图所示，把重力为600N的物体匀速推到斜面顶端，斜面
长为3m，高为0.9m，实际推力为300N，那么物体与斜面之
间的摩擦力是 N，斜面的机械效率是。
13.某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时，提出
了一些猜想并对猜想进行验证．
（1）如果影响机械效率的因素有A、B、
C多个，要研究其与B因素的关系，需要先
控制其他几个因素不变，而改变因
素，从而进行研究．
（2）下列A、B是同学提出的两个猜想：
猜想一：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组细线的绕法有关；
猜想二：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组提升的物重有关．
（3）为了验证上述猜想是否正确，同学们准备分别按图1、图2、图3和图4的滑轮组进行实验．
验证猜想一的小组应按图所示的两个滑轮组进行实验，若实验测得两滑轮组
的机械效率大小（相等/不相等），则可初步判断猜想一是错误的；
验证猜想二的小组应按图所示的两个滑轮组进行实验，若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等，则可初步判断猜想二是（正确/错误）的．
（3）请你为该班同学提出一种提高滑轮组机械效率的方法：。
14.如图所示，工人用滑轮组提升重480N的物体，所用拉力F为200N，物体以0.2m/s 上升了2m，求：
（1）拉力F做的总功；
（2）拉力F做功的功率；
（3）滑轮组的机械效率．
15.如图所示，已知斜面长5m，高2m，拉力为50N．利用这个装置将重为100N的物体在5s内匀速从斜面低端拉倒顶端．求：
（1）有用功是多少？
（2）拉力做功的功率是多少？
（3）该装置的机械效率为多少？
16.小明准备在旅游时估算登山缆车的机械效率．她从地图上查到，
缆车的起点和终点的高度差为500米，索道长900米．一只缆车
最大载重量为4800N，缆车的自重4000N．拖动钢缆的电动机铭牌上标有“380V 45kW”字样．管理人员说，一只缆车满载上山时，电动机的实际功率为额定功率的60%，实际测得缆车完成一次运输所用的时间为5分钟．请你计算一只缆车满载上山一次做的有用功是多少？缆车的机械效率约多大？钢缆的牵引力有多大？。