机械效率(二)

题型突破14-机械效率问题（二）1、（2020•黄石）如图，是一位同学组装的提升重物装置，他用100N的拉力F，在10s内把重150N的重物G提升4m，则此过程中（）A．该滑轮组的效率为75%B．他做的总功为1200JC．他做的有用功为800JD．他对滑轮组做功的功率为60W2、（2020•咸宁）用如图甲所示的滑轮组缓慢提升不同物体，每次物体被提升的高度均为0.5m，滑轮组的机械效率与物体受到重力的关系如图乙所示，不计绳重和摩擦，下列分析正确的是（）A．动滑轮的重力为5NB．该滑轮组的机械效率可以达到100%C．滑轮组的机械效率越高，拉力做功越少D．每次提升重物时，滑轮组做的额外功为5J3、（2020•自贡）如图，重为G的物体在沿斜面向上的拉力作用下，从斜面的底部移到顶部，设沿斜面移动的距离为s，高为h，拉力为F，物体受到的摩擦力为f，则斜面的机械效率为（）A．B．C．D．4、（2020•德州）如图所示，甲、乙两套装置所用的滑轮质量相等。

用它们分别将相同质量的重物匀速竖直提升，在相等时间内绳端A、B移动相同的距离（忽略绳重和摩擦），在此过程中，下列选项正确的是（）A．两重物上升的速度相等B．两滑轮组绳端的拉力相等C．甲滑轮组的总功比乙少D．两滑轮组的机械效率相等5、（2021•焦作模拟）如图所示，分别用三个大小相同、方向分别沿A、B、C三个斜面的力将同一物体推上同一高度，则（）A．三个斜面的机械效率相同，所做有用功一样多B．斜面A的机械效率最高，所做有用功一样多C．斜面B的机械效率最高，所做有用功一样多D．斜面C的机械效率最高，所做有用功一样多6、（2021•雁塔区校级二模）为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置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的拉力F拉绳时，物体上升的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。

不计绳重和绳与轮之间的摩擦。

三、机械效率：=W 总－W 额=ηW 总2W 有用=G 动h （忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）3W 额=FS= W 有用／η4、机械效率：① 定义：有用功跟总功的比值。

② 公式： 斜 面： 定滑轮： 动滑轮： 滑轮组③ 有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 。

通常用 百分数 表示。

某滑轮机械效率为60%表 示有用功占总功的60% 。

④提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。

5、机械效率的测量：原 理：应测物理量：钩码重力G 、钩码提升的高度h 、拉力F 、绳的自由端移动的距离S器 材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计。

步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变。

结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：①动滑轮越重，个数越多则额功相对就多。

②提升重物越重，做的有用功相对就多。

③ 摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。

绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。

四、功率：1、定义：单位时间里完成的功2、物理意义：表示做功快慢的物理量。

3、公式： = Fv4、单位：主单位 W 常用单位 kW换算：1kW=103W某小轿车功率66kW ，它表示：小轿车１s 内做功66000J5、机械效率和功率的区别：功率和机械效率是两个不同的概念。

功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功；机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功。

P W t = η W 有用 W 总 = η Gh FL = η Gh FS = Gh Fh = G F = η Gh = Gh F2h = G 2F = η Gh = Gh Fnh = G nF = η W 有用 W 总 = GhFS = 图10-10机械效率 功率1．利用某机械做功，动力做的总功是500J ，其中有用功是400J 。

那么，克服机械自重和摩擦做的额外功是 J ，机械效率是 。

2．我们要通过实验测出图10-10中甲和乙两个滑轮组的机械效率。

《功、功率和机械效率》专题复习课教案一、复习课教学目标：1、 通过知识要点复习和习题练习，理解功(有用功、总功、额外功)、功率和机械效率的概念。

2、 理解公式W =FS 、P=W /t=F v 和η=总有用W W =nF G FS Gh ，并会运用它们；学会用其它知识（如P=UI 、W=mgh=ρgvh 、力的分析等）与本部分知识结合的综合解题能力。

3、 熟悉这些年这部分知识的升学试题的特点，了解出题方向，掌握基本的解题思路，提高应试能力。

4、 锻炼克服困难的能力和意志，磨练出解题意志和心理承受能力。

二、复习知识要点：1、 功：（1） 做功的两个必要条件：物体受到力的作用，物体在力的方向上移动了距离。

（2） 做功的实质：使物体的动能、势能或内能发生了变化。

（3） 功的公式：W =FS 公式中的单位要求：此略（4） 对功的适应性练习（以下内容在复习时插入讲课中，不需要停下课操作）：A 、 判断是否做功问题：a 、用50N 的拉力拉物体，物体不动。

答： 。

b 、正在光滑的水平冰面上自个做匀速滑行的冰块。

答： 。

c 、小明满头大汗地举着杠铃，一动也不动。

答： 。

d 、搬起一块石头。

答： 。

e 、用水平方向的力把桌子推动了。

答： 。

B 、 判断做功的力问题：a 、 重为50N 的物体在15N 的水平拉力作用下，匀速水平运动。

b 、 足球在球场上快速运动，最后停了下来。

c 、 重为20N 的物体在15N 的竖直向上的拉力作用下，下降了2米，落回地面。

C 、 简单计算题：a 、物体甲重为20N ，在15N 的水平推力作用下，匀速前进了2米。

推力做的功为 J ；重力做的功为 J 。

b 、物体甲、乙的质量之比为2:3，在分别受到30N 和50N 的拉力作用下，均沿着水平地面匀速运动，所前进的距离之比是5：3，则拉力对它们做的功的是 。

（5）功的原理：适用任何机械都不省功（但可以省力）。

2、 机械效率（1） 有用功：对我们是有用的，是我们所需要的功。

学生：科目：科学第2阶段第1 次课教师：课题机械效率教学目标1.掌握有用功与额外功、总功的判断2.掌握机械效率的计算简单机械的典型计算。

教学内容知识框架4. 各种滑轮特点（1）定滑轮：使用时，轴固定不动，不能省力，但能改变力的方向，相当于等臂杠杆．（如图甲所示）（2）动滑轮：使用时，滑轮轴随重物一起运动，能省一半的力，但不能改变力的方向．相当于动力臂是阻力臂两倍的省力杠杆．（如图乙所示）（3）滑轮组：由定滑轮和动滑轮组合成的简单机械．使用时，滑轮和重物的总重力由几股绳子承担，每股绳子的受力就为总重力的几分之几．即F= G/n且，重物上升h，绳子的自由端拉动距离为S=nh（如图丙所示）5. 滑轮组的承重绳子股数n的确定方法和组装方法1．滑轮组承重绳子股数的确定方法（1）确定哪些是定滑轮，哪些是动滑轮（2）在定滑轮和动滑轮之间画一条线，看与定滑轮相连的有几段绳子，则承重的绳子股数 n就为几．2．滑轮组的简单组装方法（1）承重绳子股数n是偶数时，绳子一端固定在定滑轮的挂钩上，然后依次穿过各个滑轮．（2）承重绳子股数n是奇数时，绳子一端固定在动滑轮的挂钩上，然后依次穿过各个滑轮． 3．计算绳子的最少股数时，如果出现小数，四舍五入都要入不能舍．如需要3．2股，则取4股，不取3股．4．滑轮组绕法 (1) F=1/2G(2) F=1/3G5机械效率使用机械工作时，越省力的机械，它的机械效率一定越高吗？功率越大，机械效率越高吗？机械效率究竟跟哪些因素有关？学完本节内容，你一定能回答这些问题．问：如何正确认识有用功、额外功和总功的含义及它们之间的关系？ 问：机械效率总小于1吗？答：使用不同的机械做功，需要做的额外功各不相同，我们希望额外功在总功中所占的比例越小越好，或者说有用功在总功中所占比例越大越好．但由于额外功总是存在的，故有用功总是小于总功，所以，机械效率1%100<⨯=总有用W W η．问：如何比较机械效率的高低？答：机械效率由有用功和总功两个因素共同决定，比较机械效率高低时不能只考虑其中一个因素． 当总功一定时，机械做的有用功越多或额外功越少，机械效率就越高； 当有用功一定时，机械所做的总功越少或额外功越少，机械效率就越高；当额外功一定时，机械所做的总功越多或有用功越多，有用功在总功中所占的比例就越大，机械效率就越高． 问：关于机械效率，应注意哪些问题？ 答：应注意以下几点：（1）机械效率η总小于1，因为W 有总小于W 总．（2）机械效率的高低取决于有用功和总功两个因素，不能理解成：“有用功多，机械效率高”；或“总功大，机械效率低”．（3）机械效率的高低与是否省力及大小无关．（4）机械效率不是固定不变的．机械效率反映的是机械在一次做功的过程中有用功跟总功的比值，同一机械在不同次做功的过程中，提起物重不同，机械效率往往会不同． （5）几种常见机械做功时机械效率的计算:G 表示物体的重力，F 表示作用在绳子自由端的拉力，h 表示物体上升的高度，s 表示对应物移动的距离 装 置 图滑轮组竖直提升重物杠杆提升重物滑轮组水平移动重物斜面提升重物W 有用 Gh G hfs 物GhW 总FsF SFs 绳Fsη Gh GFs nF=G h/ F Sfs f Fs nF=物绳GhFs（3）.滑轮组公式：对于滑轮或滑轮组的拉力（F ）或机械效率（η），一般分为三种状态： 滑轮组竖滑轮状态不记因素机械效率备注机 械 效 率 总功、额外功和有用功机械效率的定义及公式 探究斜面和滑轮组的机械效率芳芳的实验记较小提升速度 绳端拉 力（N ） 钩码重 （N ） 机械效率 较大提升速度 探究结10 4．2 79.4% 4．210物理量控制因素79.4%探究结果79.4%绳端拉 力（N ） 钩码重（N ） 机械 效率 大致相同的 提升速度 兰兰的实验记录10 4．2 156．0物理量 控制因素 直提升重物理想状态 即不计滑轮的重（G 动）、绳重（G 绳）、摩擦力（f ）100% F= G 物/n S = n h 半理想状态 只计G 动，不计G 绳、f η= W 有/W 总 =G 物/(G 物+G 动) F= (G 物+G 动) /nS = n h实际状态计G 动、G 绳、fη= W 有/W 总 =G 物/n F S = n h 滑轮组水平重物\\η= W 有/W 总 =f/ n FS = n h题型一：对有用功、额外功、总功的认识，并能利用公式%100⨯=总有W W η进行简单的计算典型例题例1 一个工人用如图14-27所示的滑轮组提起2000N 的货物，所用的拉力是800N ，绳子自由端被拉下4m ，下列说法中正确的是 ( )A ．总功是3200J ，机械效率是40％B ．有用功是8000J ，机械效率是40％C ．有用功是3200J ，机械效率是62.5％D ．总功是3200J ，机械效率是62.5％例2 某人用如图14-28所示的滑轮组（不计摩擦力）提升某一重物，所用拉力F 为200N ，若滑轮组的机械效率为80%。

机械效率知识点梳理与典型例题一、知识梳理：（一、）正确理解有用功、额外功和总功1、有用功：叫有用功。

通常是机械对物体所做的功就是有用功。

例如，你用滑轮组匀速提升重物时，W有用=Gh；又如用滑轮组拉动重物在水平面上匀速移动时，W有用=fs。

2、额外功：叫额外功，通常是克服机械自重和摩擦所做的功。

3、总功：叫总功。

通常是人使用机械时对机械所做的功。

W总=Fs，既然是人做的功，那么这里的F就是人使用机械时所用的力，s是人的力所通过的距离。

有用功、额外功和总功的关系是W总=W有+W额外。

（二、）机械效率1、定义：机械效率是，表达式= 。

由表达式可知：（1）总功一定时，机械做的有用功越多，或额外功越少，机械效率就越高。

（2）当有用功一定时，机械所做的总功越少，或额外功越少，机械效率越高。

2. 机械效率是个比值，通常用百分数表示，由于使用任何机械都要做额外功，因此有用功总小于总功，所以总 l。

二、分类典型例题：题型一：对有用功、额外功、总功的认识，并能利用机械效率公式进行简单的分析判断例1：下列机械效率的说法正确的是（）A．机械效率可以提高到100% B．机械效率总小于1C．功率大的机械机械效率高 D．机械效率越高,有用功就越多例2：各种机械在使用时产生额外功的原因不完全相同，要根据具体情况具体分析。

具体分析图1中三种做功情况(滑轮规格均相同，不计绳重)，产生额外功最多的应是图。

若钩码的质量为100g，在三种情况中均被提高1m，各种情况机械做的有用功均为J，通过分析可判断出图的机械效率最大。

例3：小红用塑料桶从井中打水；小军把不小心掉进井中的塑料桶打捞上来。

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题型二：会简单计算有用功、额外功、总功和机械效率例1：一台起重机将重5000N的货物提高2m，如果额外功是2500J，则起重机做的有用功是J，该起重机的机械效率是。

专题16-机械效率（二）一、选择题1、（2020•甘孜州）某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）在相同时间内把重物G提升相同高度。

若F1和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（D）A．力F1和F2做功的功率相同B．力F1和F2做的总功相同C．两个滑轮组机械效率一样大D．甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高2、(2019·巴彦淖尔)如图所示，拉力F为5N，物体A以0.1m/s的速度在物体B表面向左做匀速直线运动（B 表面足够长）；物体B静止在地面上，受到地面水平向左4N的摩擦力，弹簧测力计示数为12N，下列说法正确的是（C）A．物体A受到的摩擦力为10NB．拉力F的功率为1.5WC．滑轮组的机械效率为80%D．拉力F增大到15N时，物体B开始向左运动3、（2019·荆州）湖北省第二届园林博览会将于2019年9月28日在荆州开幕。

在某场馆建设中，采用了如图所示的装置提升重物，当工人师傅们用1000N的拉力F向下拉绳，使重1600N的重物匀速上升了5m，此过程中克服绳重和摩擦做功500J，下列说法中正确的是（C）A．拉力F做功为5×103 JB．缠绕在动滑轮上每股绳的拉力为800NC．动滑轮重为300ND．滑轮组的机械效率为75%4、（2020•丹东）如图，在斜面上将一个重为15N的物体匀速从斜面底端拉到顶端，沿斜面向上的拉力F＝6N，斜面长s＝1.2m、斜面高h＝0.3m。

下列说法正确的是（C）A．克服物体重力做功7.2JB．额外功为1.8JC．物体受到的摩擦力为2.25ND．斜面的机械效率为37.5%5、(2019·新疆)用一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组甲和乙，分别匀速提升同一重物时，滑轮组甲和乙的机械效率分别为80%和75%，不计绳重和摩擦，滑轮组甲和乙中的动滑轮重力之比为（B）A．4︰3B．3︰4 C．5︰4D．4︰56、（2020•荆州）荆州方特东方神画主题乐园于2019年9月盛大开园。

沪科版八年级物理机械效率检测题（二）1.（09烟台）用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，不计绳子与滑轮的摩擦（）A．甲较省力且机械效率较高B．乙较省力且机械效率较高C．两个滑轮组省力程度不同，机械效率相同D．两个滑轮组省力程度相同，机械效率不同1题图2题图2.(09湛江）如图所示，用动滑轮把一个物体匀速拉起，不计摩擦，则下列说法中正确的是（）A．拉起的物体质量越大，机械效率越高B．动滑轮的质量越大，机械效率越高C．拉起物体的速度越大，机械效率越高D．物体被拉起的越高，机械效率越高3.（09宜昌）简单机械的机械效率高是指（）A.有用功多B.额外功少C.总功多D.有用功占总功的比例高4.（09桂林百色）为了粉刷教室，需要将涂料运到五楼。

工人师傅可以采用的方法有：①用人直接搬运上去；②用定滑轮提上去；③用动滑轮提上去。

在这几种方法中（）A．最省力的是②B．最省力的是③C．做有用功最多的是①D．机械效率最高的是③5.(09枣庄)用动滑轮把一物体匀速提起，不计摩擦，下列说正确的是（）A．动滑轮的质量越大，机械效率越高B．提起的物体质量越大，机械效率越高C．提起物体的速度越大，机械效率越高D．物体被提起的越高，机械效率越高6.（2010河北）小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组（如图所示），分别将同一物体匀速提高到相同高度，滑轮组的机械效率分别为η1、η2。

下列关系正确的是（忽略绳重及摩擦）（）A．F1 > F2，η1 = η2B．F1 > F2，η1 > η2C．F1 < F2，η1 = η2D．F1 < F2，η1 > η26题图7题图9题图7.（2010广东）某建筑工地要将同一个箱子从地面搬上二楼，如果分别采用如图所示的两种方式搬运，F1和F2做功的情况，以下判断正确的是（）A、两种方式机械效率一定相等B、两种方式功率一定相等C、两种方式所做的总功一定相等D、两种方式所做的有用功一定相等8.（10乌）在铁架台上固定一个由定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，在绳子末端用竖直方向0.8N的拉力使2N重的物体匀速上升，下面说法正确的是（）A.滑轮组的机械效率是83.3％ B.滑轮组的机械效率是66.7％C.绳端移动速度与物体上升速度相同D.绳端移动速度是物体上升速度的两倍9.（2010赤峰）如图所示，用一个重为9N的动滑轮来提升物体，在实际工作中竖直向上的拉力为30N，则动滑轮的机械效率（）A、一定等于85%B、一定大于85%C、一定小于85%D、以上情况都有可能10.（2010广安）李玲玲同学用水桶从水井中提水做清洁，她在把水从井底提上来的过程中，下列关于做功的说法中正确的是（）A．对桶所做的功是有用功B．对水所做的功是额外功C．对水所做的功是有用功D．对水所做的功是总功11.（2010徐州）如图所示，用滑轮组把重力G为400N的石块匀速提高6m，所用拉力F为250N，则滑轮组的机械效率为（）A．60% B．70% C．80% D．90%12.（2010乐山）如图所示，工人用滑轮组吊起质量为40kg的箱子，工人施加的拉力为25N，箱子被匀速竖直提升了2m，不计绳重和摩擦，去g=10N/kg，则滑轮组的机械效率为（）A．62．5﹪B．1 C．80﹪D．50﹪13.（09贵港）分别用一个动滑轮和一个定滑轮把同一个重物提升到同样的高度，使用滑轮比较省力；使用滑轮机械效率比较高。

寨河中学2012-2013学年第二学期导学案 印前签字： 班级： 姓名： 课 题： 第十二章 第3节 机械效率（第二课时）课时安排： 二课时 年 级： 八年级 科 目： 物理设 计 者： 马学军 内 容 学习注解 学习目标：知识：掌握机械效率的算法；通过探究，掌握斜面和滑轮的机械效率。

技能：知道提高机械效率的意义和主要方法。

情感态度与价值观：培养学生注重效率的科学态度。

重点：斜面和滑轮的机械效率。

难点：机械效率计算。

学习过程：一、知识提要： 第3节 机械效率3.斜面的机械效率W 有=Gh W 总=Fs 总有W W =η=Fs Gh 4.滑轮的机械效率（1）定滑轮：摩擦不计，η=100%（2）动滑轮和滑轮组总有W W =η=Fs Gh =nF G 通常F=n G G 动+ 有时F=nG s=nh W 额=h G 动 二、巩固复习，回顾上节所学。

叫有用功。

叫额外功。

，叫总功。

表达式： 机械效率：① 定义： 。

② 公式： η 100%③ 有用功总是小于总功,所以机械效率总是小于1。

机械效率通常用 表示。

三、自主学习，合作探究，展示汇报3.斜面的机械效率（1）斜面的作用：斜面是一种可以省力的简单机械，常用来提升物体。

（2）完成课本P88的第3题思考：用斜面将物体从低处拉或推到高处过程怎样计算功？怎样计算总功？怎样计算有用功？怎样计算机械效率？W 有= W 总= =η =解答第3题：思考：省力多少与斜面的倾斜程度有什么关系？斜面的机械效率与它的倾斜程度有什么关系？4.滑轮的机械效率（阅读课本P87的内容）（1）定滑轮：摩擦不计，=η内容学习注解（2）动滑轮和滑轮组机械效率=η= = ，通常F= ，有时F= ，s= 。

四、当堂检测（100分）（请勿提前做）(一)想一想，填一填（58分）1.某同学通过一滑轮组将重为320N的物体匀速提起只用了100N的力,已知该滑轮组的机械效率为80%,请你选取图中适当的滑轮组并画出符合此要求的绳子的绕法（8分+5分=13分）(写出分析过程)2.（5分×9=45分）测定滑轮组的机械效率，除了需要动滑轮、定滑轮、铁架台和钩码外，还需要______、_________和_________。