人教版八年級(jí)物理第十二章第三節(jié)機(jī)械效率知識(shí)點(diǎn)與測試

1、【基礎(chǔ)知識(shí)】1、使用機(jī)械工作時(shí)，人們 要做的功，叫做有用功，用 表示。2、使用機(jī)械工作時(shí)，克服機(jī)械本身的 和 等因素的影響而做的功，叫做額外功，用 表示。3、 功加 功是總共做的功叫做總功，用W總表示，總功、有用功和額外功之間的關(guān)系為_= + 。4、 跟 的比值叫做機(jī)械效率，公式是= 。因?yàn)?總小于 ，所以機(jī)械效率總小于1.機(jī)械效率通常用 表示。5、測量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)原理是： 。6、提高機(jī)械效率的主要辦法是改進(jìn) ，使它更 、更 。教學(xué)過程：1.使用機(jī)械省功嗎？實(shí)驗(yàn)：觀察課本P85圖12.3-1所示實(shí)驗(yàn)，甲所示用彈簧測力計(jì)將物體A提升0.2m；乙所示用彈簧測力計(jì)并借助一只動(dòng)滑輪將同樣物體A

2、提升0.2m。將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入實(shí)驗(yàn)表格。裝置物體A重G/N物體升高的高度h/m對(duì)鉤碼做的功G.h/J拉力F/N拉力通過的距離s/m拉力做的功F.S/J甲乙比較彈簧測力計(jì)兩次所做的功，一樣嗎？ 實(shí)驗(yàn)后回答：使用機(jī)械時(shí)，會(huì)有_的有利因素，但由于機(jī)械本身_，以及_等因素，所以要做更多的功。由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知:直接提升物體時(shí)F.S = G.h，使用動(dòng)滑輪時(shí)F.S _ G.h。探究歸納：使用機(jī)械不省_。練習(xí)：1、(2012哈爾濱)同學(xué)們共同研究滑輪的特點(diǎn)：(1)他們研究定滑輪特點(diǎn)時(shí)，做的實(shí)驗(yàn)如甲圖所示，據(jù)此可證明：使用定滑輪 .(2)他們研究動(dòng)滑輪特點(diǎn)時(shí)，用動(dòng)滑輪勻速豎直提升重物，如乙圖所示據(jù)此可知,使用動(dòng)滑

3、輪 . (3)他們組裝了滑輪組，發(fā)現(xiàn)使用滑輪組提升重物時(shí)能省力，于是他們想：利用滑輪組提升重物能否省功呢？為此，他們進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)如丙圖所示請根據(jù)丙圖信息寫出分析數(shù)據(jù)的具體過程,并回答他們的問題2. 如何正確認(rèn)識(shí)有用功、額外功和總功的含義及它們之間的關(guān)系？例1：小紅用塑料桶從井中打水；小軍把不小心掉進(jìn)井中的塑料桶打撈上來。在這兩個(gè)情形中水桶中都有水。那么下列分析中正確的是（ ）A、兩個(gè)情形中，兩人對(duì)水做的功都是有用功 B、兩個(gè)情形中，兩人對(duì)水做的功都是總功C、兩個(gè)情形中，兩人對(duì)水做的功都是額外功 D、小紅對(duì)水做的功是有用功，小軍對(duì)水做的功是額外功3機(jī)械效率的計(jì)算。注意：在實(shí)際計(jì)算中，機(jī)械效率通常被

4、表示為一個(gè)百分?jǐn)?shù)，沒有單位；由于W總_W有，所以W有/W總1，因此機(jī)械效率必然_100%例2：用動(dòng)力臂是阻力臂2倍的杠桿將重400 N的貨物抬高10 cm，手向下壓杠桿的力是240 N，手下降的高度是_cm，人做的總功是_J，額外功是_J，杠桿的機(jī)械效率是_.4滑輪組的機(jī)械效率。（1）使用滑輪組豎直方向拉物體時(shí)的機(jī)械效率使用滑輪組做的總功W總=F.S繩； 有用功W有用=G.h； W額外=W總-W有用 S繩=n.h故滑輪組的機(jī)械效率為：=W有用/W總=_（2）使用滑輪組水平方向勻速拉物體時(shí)的機(jī)械效率總功W總=FS繩 有用功W有用=F拉S物=f.S物 （F拉=f f為物體受到的阻力）S繩= n.S

5、物 滑輪組的機(jī)械效率為: =W有用/W總=_例3：用一個(gè)動(dòng)滑輪，將200N的物體勻速提升2m，拉力F為120N，此動(dòng)滑輪的機(jī)械效率是多少?圖1例4：如圖1所示用滑輪組來勻速拉動(dòng)一個(gè)重為100N的木箱，拉力F為25N，木箱受到的摩擦力為60N，則此滑輪組的機(jī)械效率為多少?4比較：機(jī)械效率與功率是兩個(gè)完全不同的概念這兩個(gè)物理量是從不同方面反映機(jī)械性能的。它們之間沒有必然的聯(lián)系。功率大表示機(jī)械做功_；機(jī)械效率高表示機(jī)械對(duì)總功的利用率_。 例5：下列說法中正確的是（ ）A機(jī)械效率越高，機(jī)械做功一定越快 B做功越多的機(jī)械，機(jī)械效率一定越高 C功率越大的機(jī)械做的功一定越多 D做功越快的機(jī)械，功率一定越大例

6、6：在建筑工地上，經(jīng)?？梢钥吹接脕淼踹\(yùn)貨物的吊車。若吊車的機(jī)械效率為80%，將重為7000N的貨物勻速提升4m,所用的時(shí)間是10s，則吊車的功率是多少？4影響滑輪組機(jī)械效率的因素。圖2實(shí)驗(yàn)：按如圖2所示的方式組裝好滑輪組，并使用滑輪組提起相應(yīng)的重物，改變鉤碼的數(shù)量，重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)，比較三次測算的機(jī)械效率是否相等。次數(shù)拉力F/N彈簧測力計(jì)上升的距離s/m總功W總/J鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/m有用功W有/J機(jī)械效率123結(jié)論：1同一滑輪組，_越大，機(jī)械效率越大，所以滑輪組可以增大_，提高機(jī)械效率。2相同載重的情況下，_重力越小，機(jī)械效率越高，所以減小滑輪組中_可以減小額外功占總功的比例，提高機(jī)

7、械效率。3改進(jìn)機(jī)械結(jié)構(gòu)，在滑輪的轉(zhuǎn)軸上加潤滑油，以減小_，減小額外功占總功比例，提高機(jī)械效率。例1：珠海市某中學(xué)八年級(jí)實(shí)驗(yàn)小組在測滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如表所示，實(shí)驗(yàn)裝置如下圖3所示圖3物理量123鉤碼重G(N)446鉤碼上升高度h(m)0.10.10.1繩端拉力F(N)1.81.42.4繩端移動(dòng)距離S(m)0.30.50.3機(jī)械效率74%(1)通過表中數(shù)據(jù)可分析出實(shí)驗(yàn)1是用_圖做的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)2是用_圖做的實(shí)驗(yàn)，請將表中空白處填上恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)。(2)通過實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2的數(shù)據(jù)分析可得出結(jié)論：使用不同的滑輪組，提升相同的重物時(shí)，動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)越多，滑輪組的機(jī)械效率_(3)比較實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3可

8、得正確結(jié)論：使用同一滑輪組，_，可以提高滑輪組的機(jī)械效率【課堂檢測】1.關(guān)于機(jī)械效率的說法，正確的是( )A.機(jī)械效率越高的機(jī)械做的有用功多 B.機(jī)械效率越高的機(jī)械越省力；C.機(jī)械效率越高的機(jī)械越省功； D.有用功占總功的比例越大的機(jī)械，機(jī)械效率越高.1. 用水桶從井中提水的時(shí)候，所做的功哪部分是有用功，哪部分是額外功?如果桶掉到井里，從井里撈桶的時(shí)候，撈上的桶里帶了一些水，這種情況下哪部分是有用功，哪部分是額外功?圖33起重機(jī)把質(zhì)量為0.6 t的重物提升了3 m，而它的電動(dòng)機(jī)所做的功是3.4104 J，起重機(jī)的機(jī)械效率是多少？4如圖3所示滑輪組，被提起的是質(zhì)量200 g的物體，對(duì)繩子自由端的

9、實(shí)際拉力是1.5 N，當(dāng)物體升高0.2 m時(shí)，求滑輪組的機(jī)械效率圖45. 如圖4所求，用一動(dòng)滑輪拉一物體以0.5m/s的速度在水平面上勻速運(yùn)動(dòng)，物體重為20N，受到的摩擦力是物重的0.2倍，水平拉力F為2.5N，則在2s內(nèi)拉力做的功是 J，滑輪的機(jī)械效率是 。（不計(jì)滑輪重力）課后作業(yè)1、如圖所示，用豎直向上的力勻速拉動(dòng)較長的杠桿，使重為18N的物體緩慢升高0.1m，拉力大小F=8N，拉力移動(dòng)的距離為0.25m拉力所做的功為 2J，有用功為 1.8J，杠桿的機(jī)械效率為 90%2、用一個(gè)動(dòng)滑輪勻速提升質(zhì)量為20kg的物體，所用豎直向上的拉力為125N物體上升2m的過程中，拉力所做的有用功為 J，總

10、功為 500J，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為 80%（g取10N/kg）解題過程：3、如圖所示，不計(jì)摩擦和繩重，用100N的力拉著重250N的物體勻速上升，物體上升的速度是0.3ms，該滑輪組的機(jī)械效率為_，拉力做功的功率為_W。4、如圖所示，用平行于斜面、大小為1.25N的拉力F，將重為1.8N的物體從斜面底端勻速拉至頂端，則有用功是 J，機(jī)械效率是 。5、如圖為“測量滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)裝置，鉤碼總重6N，彈簧測力計(jì)豎直向上勻速拉動(dòng)細(xì)繩時(shí)的示數(shù)如圖所示。（摩擦不計(jì)）（1）由圖知，實(shí)驗(yàn)時(shí)彈簧測力計(jì)對(duì)繩的拉力 N；（2）若鉤碼3s內(nèi)上升0.1m，則彈簧測力計(jì)拉力做功的功率 W，該滑輪組的機(jī)械效率為 ；

11、（3）若僅增加鉤碼的個(gè)數(shù)，該滑輪組的機(jī)械效率將如何變化？計(jì)算過程：（2）、（3）理由：第十二章簡單機(jī)械單元測試題 圖1一、選擇題（共30分）1.如圖1所示，前后沿著三個(gè)方向通過定滑輪拉同一物體G，所用拉力（）A.F1較大B.F2較大C.F3較大D.三個(gè)力一樣大2. 如圖所示的杠桿處于平衡狀態(tài)，若使彈簧測力計(jì)的示數(shù)變?yōu)樵瓉淼?/2，杠桿仍然保持平衡狀態(tài)，可以采取哪些措施？（ ）A. 把彈簧秤向左移動(dòng)一個(gè)小格 B. 減少三個(gè)鉤碼C. 把鉤碼向左移動(dòng)一個(gè)小格 D. 把鉤碼向右移動(dòng)一個(gè)小格 3李玲同學(xué)值日時(shí)用水桶提水從一樓上到三樓，她做的有用功是 （ ）A對(duì)桶所做的功 B對(duì)水所做的功C對(duì)水和桶所做的功

12、 D對(duì)水、桶和人所做的功4. 在下圖所示的簡單機(jī)械中，屬于費(fèi)力杠桿的是（ ）A翹棒B鑷子C鍘刀D開瓶器5.如圖所示，用拉力F使物體豎直勻速上升，下列說法正確的是（ ）A對(duì)物體做的功是額外功 B拉力F做的功是有用功C拉力F移動(dòng)的距離是物體移動(dòng)距離的2倍 D增加物體重力可以增加滑輪組的機(jī)械效率6室內(nèi)垃圾桶平時(shí)桶蓋關(guān)閉不使垃圾散發(fā)異味，使用時(shí)用腳踩踏板，桶蓋開啟。根據(jù)室內(nèi)垃圾桶的結(jié)構(gòu)示意圖可確定：（）A桶中只有一個(gè)杠桿在起作用，且為省力杠桿B桶中只有一個(gè)杠桿在起作用，且為費(fèi)力杠桿C桶中有兩個(gè)杠桿在起作用，用都是省力杠桿D桶中有兩個(gè)杠桿在起作用，一個(gè)是省力杠桿，一個(gè)是費(fèi)力杠桿7.甲吊車比乙吊車的機(jī)械效

13、率高，當(dāng)它們分別把相同質(zhì)量的物體勻速提升相同高度時(shí)，則（ ）A甲吊車的電動(dòng)機(jī)做的有用功較多 B乙吊車的電動(dòng)機(jī)做的額外功較多C甲吊車的電動(dòng)機(jī)做的總功較多 D甲、乙兩吊車的電動(dòng)機(jī)做的總功相同8.如圖的剪刀剪紙機(jī)械效率為80% ，這表示（ ）A. 若作用在剪刀的動(dòng)力是1N，則阻力是0.8N B. 若作用在剪刀的阻力是1N，則動(dòng)力是0.8NC. 若作用在剪刀的動(dòng)力做功1J，則有0.2J 的功用于剪紙D. 若作用在剪刀的動(dòng)力做功1J，則有0.8J 的功用于剪紙9.如圖所示，有一斜面長為L，高為h，現(xiàn)用力F沿斜面把物重為G的物體從底端勻速拉到頂端。已知物體受到斜面的摩擦力為f則下列關(guān)于斜面機(jī)械效率的表達(dá)式

14、正確的是（ ）10.圖3、圖4是由相同的滑輪組裝的滑輪組，甲乙兩人分別用兩裝置在相等時(shí)間內(nèi)將質(zhì)量相等的重物勻速提升相同的高度，空氣阻力、摩擦、滑輪和繩子的質(zhì)量均不計(jì)，下列說法正確的是（ ）A甲的拉力是乙的拉力的3倍B乙拉繩子的速度大小是甲拉繩子速度大小的2倍C甲拉力的功率大于乙拉力的功率D如果考慮滑輪質(zhì)量，圖3裝置的機(jī)械效率比圖4的小二、填空題（共24分）11. 老虎鉗一般制成鉗口短、手柄長，這是為了_，鉗口部分有網(wǎng)狀凹凸花紋，這是為了_。12如圖所示是列車上常用的手推車，車內(nèi)貨物均勻擺放車前行時(shí)，需經(jīng)過障 礙物當(dāng)車的前輪遇到障礙物A時(shí)，售貨員向下按扶把，這時(shí)手推車可以視為杠桿若手推車和貨物總

15、重200N，動(dòng)力臂和阻力臂之比為2:3，則服務(wù)員作用在把手上的動(dòng)力為_N當(dāng)后輪遇到障礙物A時(shí)，售貨員豎直向上提扶把，這時(shí)支點(diǎn)是_(選填“A”、“B”或“C”)點(diǎn)這種情況下，手推車可以視為_杠桿(選填“省力”或“費(fèi)力”) 13如圖所示，用動(dòng)滑輪將重為10 N的物塊豎直向上勻速提升20 cm，拉力為6 N此過程中拉力做的功為 J，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為 ，物塊在上升過程中，機(jī)械能 (選填“增大”、“減小”或“不變”)。 14如圖是生活中幾種常見的杠桿，其中屬于省力杠桿的是 （填寫字母符號(hào)），屬于費(fèi)力杠桿的是 （填寫字母符號(hào)）15用如圖所示的滑輪組，將重為10N的物體以0.1m/s的速度勻速提升，拉力F

16、=6N，拉力的功率為 W，滑輪組的機(jī)械效率 ，若不計(jì)繩重及摩擦，動(dòng)滑輪的重力為 N16如圖所示，在測定杠桿機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中，豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，使掛在杠桿OB下面的物塊緩慢上升至虛線位置，測力計(jì)的示數(shù)F為_ _N，測力計(jì)上升的高度s為0.2m物塊重G為1.5N，物塊上升的高度h為0.3m，則杠桿的機(jī)械效率為_ _%，使用該杠桿做額外功的一個(gè)原因是_。17.如圖所示，小王用兩個(gè)相同的滑輪組（摩擦不計(jì)），分別將重力不同的兩個(gè)物體勻速提高到相同高度，其中G1G2，則所用的拉力F1_F2（選填“”、“”、“”或“=”）。18.建筑工人用如圖所示的裝置把重400N的物體勻速提升3m所用的手拉力為

17、300N則該工人所做的有用功為 J，總功為 J，該滑輪組的機(jī)械效率是 。若用該裝置提升500N的重物，此時(shí)滑輪組的機(jī)械教率將 (填“變大”、“變小”或“不變”) h19如圖所示，斜面長6m，高1m，工人用500N的力沿斜面把重2400N的箱子勻速推到車上，推力對(duì)箱子做的功是 J，斜面的機(jī)械效率是 。三、簡答題（共10分）20.如圖所示，將相同重物提升相同高度時(shí)，兩小兒發(fā)生爭辯，關(guān)于機(jī)械省力、省功以及機(jī)械效率的辯論，你支持小芳還是小明的說法？小明的說法不支持另外一方的原因是什么？21.下圖a是一個(gè)指甲刀。(1)這個(gè)指甲刀是由哪幾個(gè)杠桿組成的?它們的支點(diǎn)各在哪里?(2)小明的指甲刀有圖a和圖b兩種

18、組裝方式。請分析哪種組裝方式更合理。四、作圖題（共9分）22. 在圖5中畫出使用圖中所示滑輪組提起物體時(shí)最省力的繞繩方法。23. 如圖6所示，O是杠桿的支點(diǎn)，請你畫出各自力的力臂。24. 在杠桿上的A點(diǎn)掛一重物，在C點(diǎn)對(duì)杠桿施加一個(gè)最小的力，使杠桿平衡在圖7中所示的位置。試畫出這個(gè)力的方向及其力臂L。五、實(shí)驗(yàn)探究題（共12分）25. 在探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中，所用的實(shí)驗(yàn)器材有杠桿、支架、刻度尺、細(xì)線、質(zhì)量相同的鉤碼若干，彈簧測力計(jì)。 將杠桿裝在支架上，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，如下圖甲所示，此時(shí)應(yīng)將杠桿的平衡螺母向_（請?zhí)睢白蟆?或“右”）調(diào)，直到杠桿在 位置平衡為止。 當(dāng)左側(cè)鉤碼處于向下圖乙所示A位置時(shí)，應(yīng)_ _，可使杠桿恢復(fù)水平位置平衡。某同學(xué)進(jìn)行正