初二物理 机械效率
八年级物理机械效率课件
八年级物理机械效率课件一、教学内容本节课为人教版八年级物理下册第十章第一节《机械效率》。
主要内容有：了解机械效率的概念，理解有用功、额外功和总功的关系，掌握提高机械效率的方法。
二、教学目标1. 知道什么是机械效率，能计算简单机械的效率。
2. 理解有用功、额外功和总功的概念及它们之间的关系。
3. 学会通过实例分析提高机械效率的方法。
三、教学难点与重点1. 教学难点：有用功、额外功和总功的关系，机械效率的计算。
2. 教学重点：提高机械效率的方法。
四、教具与学具准备1. 教具：课件、模型、实验器材。
2. 学具：笔记本、笔。
五、教学过程1. 实践情景引入：让学生观察生活中使用的机械，如电梯、吊车等，思考这些机械在使用过程中，能量的转化和损失。
2. 概念讲解：介绍有用功、额外功和总功的概念，解释机械效率的定义。
3. 例题讲解：通过实例分析，讲解有用功、额外功和总功的关系，以及机械效率的计算方法。
4. 随堂练习：让学生运用所学知识，计算生活中常见机械的效率。
5. 实验演示：进行实验，验证机械效率的计算结果。
6. 提高机械效率的方法：讨论如何通过改进机械结构、减少摩擦等方法，提高机械效率。
六、板书设计板书机械效率板书内容：有用功 + 额外功 = 总功机械效率 = 有用功 / 总功七、作业设计（1）电梯上升过程中，轿体重为1000N，电梯上升速度为1m/s，电梯所受摩擦力为20N，电梯高度为10层，每层高度为3m。
（2）吊车吊起货物过程中，货物重为2000N，吊车所受摩擦力为50N，吊车移动距离为10m。
2. 答案：（1）电梯效率= (1000N × 10层× 3m 20N × 10层× 3m) / (1000N × 10层× 3m) = 98%提高电梯效率的方法：减少摩擦力，如使用滚动代替滑动，定期润滑电梯轨道。
（2）吊车效率= (2000N × 10m 50N × 10m) / (2000N ×10m) = 97.5%提高吊车效率的方法：减少摩擦力，如使用高质量钢丝绳，定期润滑吊车轮子。
初中物理机械效率
机械效率是衡量机械性能优劣的 重要指标。提高机械效率可以降 低能源消耗，减少浪费，提高生 产效益。
机械效率与功率关系
功率与机械效率的区别
功率表示做功的快慢，而机械效率表 示有用功在总功中所占的比例。两者 没有直接关系，但高功率的机械不一 定具有高机械效率。
机械效率与功率的联系
在给定时间内，如果一台机械的功率 较高且机械效率也较高，那么这台机 械将能够更快地完成更多的有用功。
形成一个或多个闭合的环路。
滑轮组的工作原理是，通过绳子 与滑轮的摩擦，将力从一个地方 传递到另一个地方，同时改变力
的方向和大小。
滑轮组中，定滑轮的位置固定不 变，主要用来改变力的方向；动 滑轮则可以随着物体的移动而移
动，主要用来省力。
滑轮组省力情况分析
理想情况下，使用滑轮组可以省力，但省力的程度取决于滑轮组的组合方式和绳子 的绕法。
初中物理机械效率
目录
• 机械效率基本概念 • 杠杆原理与机械效率 • 斜面原理与机械效率 • 滑轮组与机械效率 • 齿轮传动与机械效率 • 总结回顾与拓展延伸
01 机械效率基本概 念
定义与意义
机械效率定义
机械效率是指有用功与总功的比 值，用符号η表示，计算公式为 η=W有/W总×100%。它反映了 机械对输入能量的有效利用程度 。
螺旋千斤顶利用斜面原理来提升重物 ，通过旋转手柄使螺旋杆在斜面上移 动，从而将重物提升到所需高度。
楼梯
楼梯也是一种斜面应用，通过增加楼 梯的级数来减小每级楼梯的高度，从 而减小人们上下楼梯时的体力消耗。
04 滑轮组与机械效 率
滑轮组结构特点及工作原理
滑轮组由定滑轮和动滑轮组合而 成，通过绳子连接并绕过滑轮，
八年级物理课件：机械效率
是有用功
一、三种功 1、有用功（W有）：对人们有用的功。 2 、额外功（W额）：人们不需要但又不 得不
做的功。
3 、总功（W总）：有用功与额外功的总和
4 、三者关系： W总＝ W有＋ W额
★用水桶从井中提水时，所做的有用功是
克服水的重力做功，额外功是 克服桶的重力做功 ，总
擦不计。
求:（1）W总=？ （2）W有用=？ (3) W额外=?
F
.
(4)η=?
G
(5) G动端 拉下2m，杠杆的另一端将 320N的重物提高了0.5m，
(1)他做的有用功是多少？
(2)总功是多少？
(3)杠杆的机械效率是多少？
知识小结
一、机械的三种功： 有用功——有利用价值的功。 总功——动力对机械所做的功。 额外功——对人们无利用价值而又不得不做的功。 二、机械效率： 1、定义：有用功与总功的比值。
分析：解题的关键是要注意用动滑轮提起重物 时，动力F把绳子末端拉起的距离是被提起高度 的2倍。即S=2h。
已知：G=200N， h=2m,F=120N,s=2h=4m.
求：
解：W=Gh=200N×2m=400J
W总=Fs=120N×4m=480J
η=W有/W总×100℅
=400J/480J×100%
保持钩码重力一定，改变动滑轮重
G/N h/m F/N s/m W有/J W总/J η
FF
12
0.1 0.8 3
0.2
3 83.3％
22
0.1 0.9 4
0.2 4.5 55.5％
结论：不同滑轮组, 挂的相同物重时，机 械效率不一定相同, 动滑轮较轻滑轮组， 机械效率高。
人教版物理八年级下12.3机械效率
沙子重 100 N 体重 400 N 动滑轮重 10 N
桶重 20 N 口袋重 5 N
沙子重 100 N 体重 400 N 动滑轮重 10 N
桶重 20 N 口袋重 5 N
W有用=Gh=100N×6m=600J W总=(G 沙+ G 人+ G 桶）h
=3120 J W有用/W总 = 19.2%
沙子重 100 N 体重 400 N 动滑轮重 10 N
10.有甲、乙两台机器，甲机器的机械效率是90%,乙机器 的机械效率是80%，那么下列说法 中正确的是( C ) A.甲机器一定比乙机器省力 B.甲机器的功率一定比乙机器大 C.甲机器的有用功在总功中占的比例大 D.以上说法都不对
11.用机械效率为90%的滑轮组提起270 N的重物，加在 绳子自由端的拉力为100 N，则滑轮 组上承受拉力的绳 子股数应为( B ) A. 2股 B. 3股 C. 4股 D. 5股
= 690 J
W有用/W总 = 87.0%
一些机械的机械效率
离心式水泵60%－80%
柴油机28%－37%
喷气发动机 50%－60%
汽油机 22%－27%
课时训练
9.某机械的功率是750 W，表示该机械( D )
A.每秒做功750 J/s
B.能做750 J的功
C. 1s的功率Βιβλιοθήκη 750 WD. 1 s内做750 J的功
W有用=G·h=100N×6m=600J
提 沙 子 做 功
额外功
在做有用功的同时， 人们不需要但又不得 不做的功，叫做额外 功。
手提水桶提沙子 动滑轮提水桶提沙子 动滑轮提口袋提沙子
总功
有用功加额外功是总共做的功，叫总功
初中物理-机械效率(基础)
12机械效率漫画释义知识互联网有用功对人们有用的功叫有用功(即: 不用任何机械时所必须做的功) 额外功对人们无用但不得不做的功叫额外功总功有用功和额外功之和叫总功.机械效率①有用功跟总功的比值叫机械效率.②通常用机械效率来表示有用功占总功的百分比, 用η表示, 表达式为100%WWη=⨯有总.③由于有用功总小于总功, 所以机械效率总小于 1. 只有理想机械, 在0W额＝时, 1η=. 机械效率η是小于1的数, 没有单位. 机械效率越高, 做功性能越好.机械效率解题技巧1.机械效率含义的考察——有用功指不用任何机械时所做的功.2.①“滑轮组的机械效率”含义:WWη=有总, 其中有用功指不用任何机械时提拉动滑轮下面物体时所做的功. 如右图所示,A浮有箱（）W T h G G F h=⋅=+−, W FS=总②“提升物体A的机械效率”含义:WWη=有总, 有用功是指不用任何机械直接拉物体A上升时所做的功, 即AW G h=有, W FS=总.③若题目中问“此装置的机械效率”, 则应该仔细读题, 研究题目中指明的提升目的, 找到有用功.3.竖直方向滑轮组, 不计绳重及摩擦时, 机械效率表达式化简(以上图为例) :①完全出水面后, 滑轮组的机械效率: AAG GWW G G Gη+==++有箱总动箱②水中匀速提升, 滑轮组的机械效率: AAG G FWW G G G Fη+−==++−浮有箱浮总动箱知识导航序号钩码重/N钩码上升 的距离/cm弹簧测力计 的示数/N弹簧测力计 上升的距离/cm机械效率【例1】 某同学想用图所示的装置及钩码来探究用动滑轮提升重物时的有用功跟总功的关系.他将实验数据记录在下面的表格中. 分析下表中的实验数据可得出的结论是:当时, 动滑轮的有用功与总功的关系式为 .【例2】 (2013石景山一模) 如图所示为测量滑轮组机械效率的实验装置, 已知钩码总重6N.(1) 实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计, 将弹簧测力计向上移动15cm, 拉力大小如图所示, 拉力F 所做的功为 J.(2) 该滑轮组的机械效率为 . (保留小数点后一位)【例3】 (2013通州二模) 在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,小芳用如图所示的滑轮组分别做了3组实验, 如图甲、乙、丙所示, 实验数据记录如下:所挂钩码受到的重力G 物/N 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 弹簧测力计的示数F 拉/N 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 钩码上升的高度h/m 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 绳端上升的高度s / m 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 有用功W 有用/J 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 总功W 总/J 0.12 0.18 0.24 0.30 0.36 0.42夯实基础模块一: 机械效率的影响因素F(1) 进行第3次测量时, 弹簧测力计示数为 N;(2) 空格②处滑轮组的机械效率约为 %(保留三位有效数字) ;(3) 分析实验数据, 小芳得出的实验结论是: 滑轮组的机械效率与 有关.【例4】 (2013丰台一模) 如图甲所示, 是测量滑轮组机械效率的示意图. 用弹簧测力计拉动绳子的自由端, 将总质量为500g 的重物从A 位置匀速提升到A '位置, 同时弹簧测力计从图中的B 位置匀速竖直上升到B '位置, 在这个过程中, 弹簧测力计的示数如图乙所示, 请你根据实验完成下列问题: (g 取10N/kg)(1) 弹簧测力计对绳的拉力F 所做的功为 J; (2) 该滑轮组的机械效率是 ％. (保留一位小数)【例5】 (2012海淀初二期末) 小明用如图所示方法测量滑轮组的机械效率, 下表中记录了他测量的部分实验数据和前两次测量的结能力提升甲乙丙NNN0 1 N20 1 2果.(1) 图中弹簧测力计是小明第三次测量时的示数, 请你读出此弹簧测力计的示数值并计算出该次测得的滑轮组的机械效率, 分别填入下表的空格中. (g取10N/kg)实验次数重物质量/kgm重物上升距离/cmh弹簧测力计示数/NF拉力作用点移动距离/cmH滑轮组机械效率1 0.17.00.621.055.6%2 0.210.00.930.074.1%3 0.38.024.0(2) 根据表格中的数据分析可以得出滑轮组的机械效率与提升重物质量的关系是.(3) 从以上各次所测的数据中, 能否计算出动滑轮所受的重力? 为什么?答: .【例6】(2011 东城二模) 小亮认为: 滑轮组的机械效率由滑轮组本身决定, 与被提升的重物无关. 请利用如图所示的实验装置和若干个质量已知的钩码设计实验, 证明小亮的看法是不正确的.【例7】(2011 顺义二模) 李明用如图所示的实验装置和质量分别为m1=50g、m2=100g、m3=150g的小铁块3个(图中未画出)、细线3条. 要求利用上述实验装置和小铁块等设计一个实验, 探究“使用同一滑轮组提升物体时, 滑轮组的机械效率与所提升的物体重力大小的关系”, 请写出实验步骤、画出实验数据记录表. (弹簧测力计的量程为0~5N)N乙F甲【例8】 (多选) 下面关于功、功率、机械效率说法正确的是 ( )A. 功率大的机械做功一定快B. 功率大的机械做功一定多C. 机械做功少, 功率一定小, 机械效率一定低D. 有用功一定时, 额外功少的机械, 机械效率一定高【例9】 (2013丰台二模) 用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组有两种绕线方法. 小华和小军各选取一种方法做实验.(1) 小华采用了如图甲所示的绕线方法组装滑轮组. 她通过滑轮组用4N 的拉力F 将重10.2N 的物体匀速提升了0.2m 的距离, 则此滑轮组的机械效率为 .(2) 小军采用了另一种绕线方法组装滑轮组(乙图未画出) , 若用小军的绕法也匀速提升此物体, 则拉力为 N.【例10】 如图所示, 工人师傅用250N 的力将重400N 的物体匀速提升1m, 在此过程中滑轮组的机械效率是 ( )A. 80%B. 62.5%C. 125%D. 20%【例11】 如图所示, 用滑轮组提升重物时, 重200N 的物体在5s 内匀速上升了1m.已知拉绳子的力F 为120N, 如果不计绳重及摩擦, 则提升重物的过程中夯实基础模块二: 滑轮组中的机械效率()A. 绳子自由端被拉下3mB. 动滑轮重20NC. 滑轮组的机械效率是83.3%D. 拉力F的功率是40W【例12】用滑轮组将密度为 2.8×103kg/m3, 质量为56kg金属块完全在水中匀速提升0.5m, 加在绳子自由端的拉力是F, 动滑轮重120N, 如图所示. 不计绳重及摩擦, g取10N/kg, 则下列说法正确的是()A. 金属块受到的重力与浮力是平衡力B. 拉力F的有用功是280JC. 金属块受到的浮力是200ND. 滑轮组的机械效率是75%【例13】小强用如图所示的滑轮组匀速拉动物体A, 使重为2000N的物体A在3s内沿水平方向匀速移动了6m, 若A所受地面的摩擦力f=600N, 小强所用水平拉力F=250N, 在这个过程中()A. 小强做的有用功为4500JB. 小强所用拉力F的功率为1200WC. 该装置的机械效率为80%D. 重力做了12000J的功【例14】(2010海淀二模) 如图所示的装置, 已知物体A重为60N, 在水平拉力F的作用下, 物体以0.2m/s的速度做匀速直线运动, 物体与水平地面之间的摩擦力为12N, 若滑轮组的机械效率为80%, 则在4s内拉力F 所做的功是J.能力提升F F′【例15】(2013 昌平一模) 用如图甲所示的滑轮组(不计绳的质量和滑轮与轴的摩擦) 将一个重为78N 的铁块A 匀速提升2m, 拉力F 做的功为200J. 若将铁块置于水中, 如图乙所示, 仍用此滑轮组将铁块A 在水中匀速提升2m, (不计水的阻力, 铁的密度为7.8×103kg/m 3), 则下列说法正确的是 ( ) A. 两次提升过程, 滑轮组的机械效率不变B. 图乙所示提升过程与图甲所示提升过程相比, 滑轮组的机械效率减小了2%C. 拉力F ′做了180J 的功D. 动滑轮所受重力为20N【例16】 (2013 东城一模) 用如图所示的滑轮组提升重物, 不计绳重和滑轮轴处摩擦. 当重物A 以0.1m/s 的速度匀速上升时, 拉力F 的功率为9W; 当在A 的下方加挂一个重为90N 的物体B 匀速提升时, 滑轮组的机械效率是90%, 则: 只提升重物A 时滑轮组的机械效率为 .【例17】 (2013 昌平二模) 为了将放置在水平地面上、重G =100N 的重物提升到高处. 小明同学设计了图甲所示的滑轮组装置. 当用图乙所示随时间变化的竖直向下拉力F 拉绳时, 重物的速度υ和上升的高度h 随时间t 变化的关系图像分别如图丙和丁所示. 若重物与地面的接触面积S =5×10-2m 2, 不计绳重和摩擦, 绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向. 则下列选项正确的是 ( )A. 在2~3s 内, 拉力F 的功率P 为150WB. 在0~1s 内, 重物对地面的压强p 为600PaC. 在1~2s 内, 拉力F 做的功W 为375JD. 在2~3s 内, 滑轮组的机械效率η保留两位有效数字后为53%甲A F【例18】(2012西城初二期末) 一个质量为65kg的工人, 用如图所示的装置提升重物. 当竖直向上匀速提升物体A时, 工人对地的压力为450N, 滑轮组的机械效率为80%, 滑轮组对物体A做功10000J. 求:(1) 物体A上升的距离;(2) 当竖直向上匀速提升重1000N的物体B时, 工人对地面的压力是多大?【例19】 (2012 东城二模) 如图所示是提升路面砖的装置. 质量为70 kg 的工人与地面的接触面积为500 cm 2, 吊箱重200N, 每块砖重100N, 滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计. 工人用拉力F 在4s 内匀速提升10块砖, 升高2m, 此装置的机械效率为80%. (取g =10N/kg)则 ( )A. 工人做的额外功是2000JB. 拉力F 的功率是500WC. 工人对地面的压强是1500PaD. 此装置的机械效率最高可达85%【例20】 (2009 海淀初三上期中考试) 在装修房屋时, 一个质量为85kg 的人,用如图所示的装置(包括滑轮组及装货物的框架)提升地板砖运到房间中. 已知装货物的框架重100N, 每块地板砖重100N, 滑轮与轴的摩擦和绳重均忽略不计, 当提升8块地板砖时, 人对框架底的压力为F 1, 当提升11块地板砖时人对框架底的压力为F 2, 且F 1:F 2=5:3. (取10N/kg g =)求:(1) 动滑轮的质量;(2) 此装置提升整块地板砖时的最高机械效率.能力提升夯实基础模块三: 最大机械效率问题【拓1】 (2012顺义二模) (多选) 用滑轮组把一个物体从地面匀速提升h 高度, 机械效率为1η.对滑轮组进行处理后, 还将该物体从地面匀速提升h 高度, 机械效率为2η, 发现12ηη>. 则对滑轮组的处理方式是 ( )A. 把动滑轮换轻一些的B. 换粗一点的绳子拉C. 在绳和轮之间加润滑油D. 在轮与轴之间加润滑油【拓2】 (2011昌平初二期末) 用如图甲所示装置打捞水池里的实心均匀物体A, A 的体积为0.02m 3、密度为2.7×103 kg/m 3, 物体A 在水下运动过程中, 所受水的阻力与速度的关系如图乙所示; 当物体A 被完全拉出水面在空中被匀速向上拉动时, 滑轮组的机械效率为80%. 则当物体A 在水面下以0.6m/s 的竖直向上的速度匀速运动时, 拉力F 的功率为W. (不计绳重与绳和轮间摩擦, g 取10N/kg)【拓3】 (2011 丰台一模) 如图所示, 滑轮组在拉力F 1=45N 的作用下, 拉着物体A 以3m/s 的速度做匀速直线运动, 绳子的伸长及滑轮的摩擦不计, 拉力F 1的功率为P 1; 用该滑轮组拉着物体B 以1.5m/s 的速度做匀速直线运动, 所用拉力F 2的功率为P 2, 滑轮组的机械效率为75%; 已知P 1:P 2=3:2, 则物体B 做匀速直线运动时受到的阻力为 N.【拓4】 (2011.11海淀初三上期中考试) 一个质量为60kg 的工人, 用如图所示的滑轮组提升重物.思维拓展训练 (选讲)在他将重为480N的物体A以0.2m/s的速度匀速提起的过程中, 作用在绳子自由端的拉力大小为300N. 不计绳的质量和滑轮与轴的摩擦, g取10N/kg. 求: 假定绳子足够结实, 则该工人站在地面上使用该滑轮组提升重物时, 滑轮组的最大机械效率.【拓5】(2012.1 朝阳初三期末) 学校里进了一批劳技材料, 现需要把材料运送到2m高的平台上. 质量为60kg的小阳站在水平地面上, 利用如图所示装置提升A袋材料和M袋材料.小阳施加竖直向下的拉力F1时, 使质量为72kg的A袋材料以0.1m/s速度匀速上升, 此时小阳对地面的压强为p1, 整个装置的机械效率η1; 当小阳施加竖直向下的拉力F2时, 使M袋材料以0.2m/s速度匀速上升, 此时小阳对地面的压强为p2, 整个装置的机械效率η2为70%. 已知p1:p2=5:6, 四个滑轮的质量相同, 不计绳重和轴摩擦, g取10N/kg, 则( )A. 每个滑轮重为60NB. 小阳提升A袋材料时, 整个装置的机械效率是83%C. 当小阳施加竖直向下的拉力F2时的功率为90WD. 小阳使用该装置提升材料的最大机械效率是90%【练1】 (2012 海淀一模) 在探究影响滑轮组机械效率高低的因素时, 一位同学设计了如图所示的四个滑轮组, 并将所测数据填入如下实验数据记录表.序号 动滑轮重 G 动/N 钩码总重 G /N 钩码上升高度 h /m 测力计拉力 F /N 测力计移动距离 s /m 机械效率 η 1 1 2 0.1 1 0.3 66.7% 2 1 4 0.1 1.67 0.3 79.8% 3 2 4 0.1 2.0 0.3 66.7% 4140.12.50.280%(1) 由第1次和第2次实验数据可知, 用滑轮组提升物体, 当滑轮组一定时, 滑轮组的机械效率可能与 有关.(2) 由第2次和第 次实验数据可知, 用滑轮组提升物体, 当被提升的物体一定时,滑轮组的机械效率可能与动滑轮重有关.【练2】 (2013 东城二模) 用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组, 绳子受的拉力分别为F 1、F 2, 保持甲、乙两绳自由端的速度相同, 把相同的物体匀速提升相同的高度. 若不计绳重及轴处摩擦, 下列说法正确的是 ( ) A. F 1和F 2大小不相等, 滑轮组的机械效率相同 B. F 1和F 2大小不相等, F 1和F 2的功率相同C. 绳子自由端移动的距离不相等, 物体运动的时间相同D. 绳子自由端移动的距离相等, F 1和F 2做的功相同【练3】 (2011朝阳一模)(多选) 如图所示, 是建筑工人利用滑轮组从竖直深实战演练甲F 1乙F 2井中提取泥土的情形. 某次操作中, 工人用400N 的拉力F 在1min 内将总重为900N 的泥土匀速提升5m. 在这段时间内 ( ) A. 拉力F 做的有用功4500J B. 拉力F 做功的功率约33W C. 动滑轮重300ND. 滑轮组的机械效率75%【练4】 (2012 门头沟二模) 有A 、B 两个由不同材料制成的实心正方体,它们的重力分别为G A 、G B , 密度分别为ρA 、ρB, 且B 物体边长是A 物体边长的两倍. 将A 叠放于B 正上方置于水平桌面上, A 对B 的压强与B 对桌面的压强相等. 用甲、乙两滑轮组分别匀速提升A 、B 两物体, 如图所示, 在相同时间内两物体被提升高度分别为h A 和h B , 2h A =5h B . 已知两滑轮组动滑轮重分别为G 甲和G 乙, 且G 甲 ׃G 乙=1׃3. 两滑轮组的机械效率分别为η1和η2, 功率分别为P 1和P 2. 若不计绳重和摩擦, 则下列判断正确的是 ( )A. η1: η2=1:1B. ρA : ρB =3: 8C. P 1:P 2=5: 3D.G A : G B =1: 8【练5】 (2012平谷一模) 如图所示, 用滑轮组拉重400N 的物体A 沿水平方向以0.02m/s 的速度匀速运动, 滑轮组的机械效率为80%. 运动中物体A 受到地面的摩擦阻力为200N, 人对地面的压强为20000Pa. 不计绳重、滑轮摩擦, 地面上的定滑轮与物体A 相连的绳子沿水平方向, 地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向, 人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上. 已知人与地的接触面积为300cm 2. 则下列计算结果正确的是 ( )A. 绳子自由端受到拉力的大小是100NB. 人的重力为725NC. 绳子自由端运动的速度是0.01m/sD. 动滑轮重为100N【练6】 (2010海淀初三上期中) 如图甲所示是工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形,所用动滑轮和筐受到的总重力为20N. 某次操作中, 将重423N 的泥土以0.4m/s 的速度匀速提起, 在此过程中工人的拉力F 所做的功随时间变化的图像如图乙所示. 细绳的质量忽略不计, g 取10N/kg. 求: AF 2B 乙F 甲A(1) 拉力F做功的功率;(2) 利用该装置提升泥土的机械效率;(3) 在提起泥土上升3m的过程中, 克服摩擦力做的功.附录:参考答案例6:在动滑轮下挂1个钩码, 用已调零的弹簧测力计竖直向上匀速拉绳端, 记录绳端移动距离s 和钩码移动距离h , 所挂钩码的质量m , 弹簧测力计的示数F , 利用公式W mghW Fsη==有总求滑轮组的机械效率η1; 增加钩码, 仿照上述方法测机械效率η2. η1不等于η2, 说明小亮的看法不正确.例7:(1) 将弹簧测力计调零, 按示意图组装实验器材, 用细线分别将三个铁块系好, 并将细 线的另一端系一个套. (1分)(2) 在滑轮组下挂质量为m 1的铁块, 用弹簧测力计拉住绳端, 竖直向上缓慢匀速拉动,使铁块m 1匀速上移一段距离, 将绳端移动距离s 和铁块移动距离h , 所挂钩码的质量m 1和弹簧测力计的示数F 1分别记录在表格中. (1分)(3) 仿照步骤(2), 在滑轮组下分别挂质量为m 2、m 3的铁块, 进行实验并记录s 、h , 质量m 2、m 3及拉力F 2、F 3等实验数据; (1分)(4) 在滑轮组下分别挂质量为m 4=m 1+m 3、m 5=m 2+m 3、m 6=m 1+m 2+m 3的铁块, 进行实验并记录s 、h , 质量m 4、m 5、m 6及拉力F 4、F 5、F 6等实验数据; (1分) (5) 利用公式W mghW Fsη==有用总, 分别计算出六次滑轮组的机械效率η1、η2、η3、η4、η5、η6, 并将数据记录在表格中. (1分)实验数据记录表(1分)源自生活中的趣味物理知识（1）1、挂在壁墙上的石英钟, 当电池的电能耗尽而停止走动时, 其秒针往往停在刻度盘上“9”的位置. 这是由于秒针在“9”位置处受到重力矩的阻碍作用最大.2、将气球吹大后, 用手捏住吹口, 然后突然放手, 气球内气流喷出, 气球因反冲而运动. 可以看见气球运动的路线曲折多变. 这有两个原因: 一是吹大的气球各处厚薄不均匀, 张力不均匀, 使气球放气时各处收缩不均匀而摆动, 从而运动方向不断变化; 二是气球在收缩过程中形状不断变化, 因而在运动过程中气球表面处的气流速度也在不断变化, 根据流体力学原理, 流速大, 压强小, 所以气球表面处受空气的压力也在不断变化, 气球因此而摆动, 从而运动方向就不断变化.3、天然气炉的喷气嘴侧面有几个与外界相通的小孔, 但天然气但为什么不会从侧面小孔喷出, 而只从喷口喷出. 这是由于喷嘴处天然气的气流速度大, 根据流体力学伯努力原理, 流速大, 压强小, 气流表面压强小于侧面孔外的大气压强, 所以天然气不会以喷管侧面小孔喷出.4、会荡秋千的人, 不用别人帮助推, 就能越摆越高, 而不会荡秋千的人则始终也摆不起来, 正确的荡秋千动作: 人从高处摆下来的时候身子是从直立到蹲下, 而从最低点向上摆时, 身子又从蹲下到直立起来. 由于他从蹲下到站直时, 重心升高, 无形中就对自己做了功, 增大了重心势能. 因而, 每摆一次秋千, 都使荡秋千的人自身能量增加一些. 如此循环往复, 总能量越积越多, 秋千就摆地越来越高了.。
机械效率计算公式初中物理
机械效率计算公式初中物理嘿，同学们！咱们今天来好好聊聊初中物理里那个让人有点头疼又特别重要的机械效率计算公式。
说起机械效率，我想起之前有一次去工地看工人师傅们干活儿。
那是一个大热天，工人们正在用起重机吊起一堆重重的钢材。
我就在旁边好奇地观察着。
咱们先来说说机械效率到底是个啥。
简单来讲，机械效率就是用来衡量机械设备在工作时，有用功在总功中所占比例的一个指标。
就好比你做一件事，真正有价值的部分占了你付出的全部努力的多少。
那机械效率的计算公式呢，就是η = W 有 / W 总 × 100% 。
这里的“η”就是机械效率啦，“W 有”表示有用功，“W 总”表示总功。
比如说，你用一个滑轮组去吊起一个重物，你对重物做的功就是有用功，而你拉绳子用的力乘以绳子移动的距离得到的功就是总功。
如果有用功是 500 焦耳，总功是 800 焦耳，那机械效率就是500÷800×100% = 62.5% 。
这就意味着你的这个装置有 62.5% 的能量被有效地利用了，剩下的 37.5% 可能就因为各种摩擦、阻力等原因浪费掉了。
再回到我在工地看到的那个起重机。
师傅们要把那些钢材吊到高处去搭建架子。
起重机的电机消耗了很多电能，这就是总功。
而真正把钢材提升到需要的高度所做的功，那就是有用功。
通过计算机械效率，就能知道这个起重机的工作效果好不好。
在实际做题的时候，大家要注意分辨清楚什么是有用功，什么是总功。
有时候题目会故意给你设一些小陷阱，可别掉进去哟！比如说，让你计算一个斜面的机械效率，你得搞清楚克服物体重力做的功是有用功，而摩擦力做的功就是额外功啦。
还有啊，机械效率可不是一成不变的。
不同的机械，它们的效率可能相差很大。
像一些简单的机械，比如杠杆，效率可能会高一些；而复杂的机械，比如一些大型的机器设备，由于各种损耗，效率可能就没那么高。
总之，掌握好机械效率的计算公式，对于咱们理解物理中的能量转化和机械工作原理那可是相当重要的。
初二物理 机械效率课件
机械效率的物理意义：表示机械做功性能 优劣的物理量
某起重机的机械效率是70%，它 表示什么意思？
使用起重机提升重物时所做的有用功
跟总功的比值是70%。
例题精选：
例：某人用如图所示的滑轮 组提升2000牛的重物，使用 的拉力是800牛，绳子自由 端被拉下4米。（1）这个人 做的总功是多少焦？（2） 有用功是多少焦？（3）额 外功是多少焦？（4）这个 滑轮组的机械效率是多少？
重要推论：竖直拉
s F h
W有用＝Gh
W总＝Fs
G· h G W有 ＝ η＝ W ＝ F· s F· n 总
G
重要推论：竖直拉
s F
W有用＝G物h
W总＝（G物+G动)h
h
G物 W有 η＝ W ＝ G物+G动 总
G
重要推论：水平拉
F
2s
f
S
W有用＝fs
W总＝Fns
f· S f W有 ＝ η＝ W ＝ F· s F· n 总
F
G
已知：G=2000牛 F=800牛
S=4米 n=4
求：W总
W有用
W额外
(2)W有用 Gh G
S 4 2000 2000 (焦) n 4
(3)W额外 W总 W有用 3200 2000 1200 (焦)
( 4) W有用 W总 2000 0.625 62 .5% 3200
▲在机械强度范围内，增大被提 物体重力 ▲ 减小各部件间的摩擦力。
▲ 使用轻质动滑轮或减小滑轮个数
课堂检测
• 1.测滑轮组机械效率的实验中，需要测量的物理量 是 、 、 、 。计算机械效率的表达式 是 。如果没有刻度尺，计算机械效率的表达 式是 。 • 2 .影响滑轮组机械效率大小的因素是：①装置相同时， 滑轮组机械效率越大；②重物相同时，动滑轮个数越少， 机械效率越 。另外滑轮组机械效率还与 有关。 • 3.用一个机械效率为70％的滑轮组将一重为2240N的货 物提起，不计阻力，所用向上的拉力为800N，则滑轮 组应由 A 2个定滑轮、3个动滑轮组成 B 2个定滑轮、2个动 滑轮组成 C 1个定滑轮、2个动滑轮组成 D 1个定滑轮、1个动 滑轮组成
八年级物理下册-机械效率(知识解读)(解析版)
12.3机械效率（知识解读）（解析版）•知识点1有用功和额外功•知识点2机械效率的概念•知识点3机械效率的计算和大小比较•知识点4机械效率的应用及改变方法•知识点5有关机械效率的探究实验•作业巩固训练1、有用功：利用机械做功的时候，对人们有用的功就叫做有用功。
2、额外功：并非我们需要但又不得不做的功叫做额外功。
3、总功：有用功与额外功的和叫总功。
4、总功的计算：W 总=Fs；W 总=W 有用+W 额外。
5、有用功的计算方法：W 有用=Gh；W 有用=W 总-W 额外。
6、额外功的计算方法：W 额外=G′h，W 额外=f 摩s；W 额外=W 总-W 有用。
【典例1-1】（2023春•肃宁县校级期末）小红用铁桶从井中打水；小军把不小心掉进井中的铁桶打捞上来。
在这两个情形中水桶中都有水。
那么下列分析中正确的是（）A ．两个情形中，两人对水做的功都是有用功B ．两个情形中，两人对水做的功都是总功C ．两个情形中，两人对水做的功都是额外功D ．小红对水做的功是有用功，小军对水做的功是额外功【答案】D有用功和额外功知识点1【解答】解：（1）当用桶从井中打水时，我们的目的就是为了把水提上来，所以对水做的功为有用功；但水是盛在水桶里面的，又不得不对水桶做功，所以对水桶做的功为额外功；（2）若桶掉到井里而将桶打捞上来时，我们的目的就是为了把水桶提上来，所以对水桶做的功为有用功；但水桶里面有一些水，又不得不对水做功，所以对水做的功为额外功；可见，ABC错、D正确。
故选：D。
【典例1-2】（2023秋•电白区期末）著名作家冯骥才在《挑山工》中描述了挑山工用扁担将货物运送上山的情景，如图所示。
在这个过程中，挑山工做的有用功是对货物做的功，挑山工做的总功是对人、扁担、货物做的功。
挑扁担时，左右两边都放上货物，这是利用了杠杆平衡的原理。
【答案】货物；人、扁担、货物；杠杆平衡。
【解答】解：挑山工用扁担将货物运送上山时。
在这个过程中，挑山工做的有用功是对货物做的功，挑山工做的总功是对人、扁担和货物做的功。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
公式 :
W有用 W总
100%
W有用 W有用 W额外
2、公式讨论：
W额外 0(实际存在)所以 1 W额外 0(理想情况)所以 1
作业：
预习本节第二部分内容“机械效率总是一定的吗？” 课后练习第一题
谢 谢
.
G
已知： F=80N G=180N h=1m 求：（1）W总 （2）W有用 （3）W额外 （4）η
解（1）s=nh=3×1m=3m W总=FS=80N×3m=240J
n=3
(2) W有用=Gh=180N×1m=180J
(3) W额外=W总-W有用=240J-180J=60J
(4)
请你判断：下面说法中是否正确？
请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。
用 哪 种 方 法 好 ？
二、机械效率η 1、机械效率：有用功与总功的 比值叫做机械效率。
2、计算公式： ●理解：a:η 常用百分数表示； b: η小于100%； c: η没有单位。
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？
思考：
用手直接对木料 做功与手对机械 做功相等吗？
物理 G/N h/m F/N 量 1 100 3 72
s/m
W手
W手
对木材 对机械
6
2
1503100 Nhomakorabea6
物理 G/N h/m F/N 量 1 100 3 72
s/m
W手
W手
对木材 对机械
6
300 432
2
150
3
100
6
物理 G/N h/m F/N 量 1 100 3 72
第五节
机械效率
费县第二中学 刘艳
知识再现
力 在力的方 1、做功的两个必要因素是____和__________ 向上移动距离 ________________。 快慢 2、功率是用来描述做功______的物理量。 3、功率的表达式
W P t
。
小明家住在二楼，买了一批木料，可 以直接用手拉到二楼，也可以使用动滑轮， 省力 。 使用动滑轮的作用为了
8、甲、乙两种机械的效率分别是70％ 和50％，则下列所发正确的是（ D ） A、使用甲机械省力
B、使用甲机械做功快
C、在相同的时间内，实用甲机械完成 的功多 D、乙机械的额外功在总功中占的比例 大
9、用图中所示的滑轮组提升重物时，重800N 的物体在10s内匀速上升了1m，已知拉绳子的 力F为500N，则在提升重物过程中（ B ）
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（ × ）
s/m
W手
W手
对木材 对机械
6
300 432
2
150
3
100
6
450 600
用手直接对木料做功与手对机械做功相等吗？
议一议：为什么使用动滑轮后手要多做功？
机械的三种功
要提升G，同时必 须将本滑轮也提 升。这时要克服 滑轮重力和摩擦 而额外做功，否 则你不能完成任 务。本功无利用 价值而又不得不 做，是额外功。
要实现目的，完 成有用功,必须 施加动力F对滑 轮做功，是总功
提升重物G 是目的，有 利用价值， 是有用功
一、三种功 1、有用功（W有）：对人们有用的功。 W有＝Gh－－提升物体 2 、额外功（W额）：人们不需要但又不 得不做 的功。 3 、总功（W总）：有用功与额外功的总和 W总＝FS----- （运用机械时动力F所做的功） 4 、三者关系： W总＝ W有＋ W额
★用水桶从井中提水时，所做的有用功是
对水做的功
对桶做的功 ，额外功是 ，总 功是 拉力所做的功 ； 如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来 的桶里带了一些水，有用功是 对桶做的功 ， 额外功是 对水做的功 ，总功是 拉力所做的功 。
请计算出有用功、额外功和总功分别是多少？
你希望额外功多些还是少些呢？
使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比 值是60%，也可以说有用功在总功中占有60%，另外的 40％是额外功．
一些机械的机械效率：
抽水机： 60%－80%
柴油机： 28%－40%
自学课本P171例题，注意解题格式，完成下列练习
练习1、利用如图所示的滑轮组，在F=80N的 拉力作用下,将一个重为180N的物体匀速举高 1m，绳重、摩擦不计。 求:（1）W总=？ （2）W有用=？ (3) W额外=? F (4)η=?
A、绳子的自由端被拉下了3m B、做的有用功是800J C、拉力F的功率是80W D、滑轮组的机械效率是60％
知识小结
一、机械的三种功： 有用功——有利用价值的功。 总功——动力对机械所做的功。 额外功——对人们无利用价值 而又不得不做的功。 二、机械效率：
W总 W有用 W额外
1、定义：有用功与总功的比值。