八年级物理下册 第十二章 简单机械 第3节 机械效率课件 （新版）新人教版

尖子生学案 人教版物理八年级下册 第十二章简单机械 第3节机械效率 功率和机械效率的辨析 易错点 功率和机械效率都是机械本身的重要参数 但它们表示的是完全不同的两个方面 一个是做功快慢 一个是有用功在总功中所占的比值 它们是毫不相干的两个物理量 D 解析 功率大的机械 机械效率不一定高 机械效率高的机械 功率也不一定大 所以A C错 做功越多的机械 有用功与总功的比值不一定大 机械效率不一定高 所以B错 做功越快 功率一定越大 因为功率是表示做功快慢的物理量 所以D正确 故正确答案为D 1 关于功 功率 机械效率说法正确的是 A 功率越大 做功越快 机械效率越大B 做功越少 功率越小 机械效率越小C 功率越大 反映做功越快 与机械效率无关D 机械效率越大 表明它做的功越多 C 提示 机械效率反映的是有用功在总功中所占的比例 机械效率大 仅代表有用功在总功中所占的比例大 不代表做的功多 也不代表做功快 因此A B D三项都是错误的 做功快慢是用功率表示的 功率大 表示做功快 这与机械效率无关 C项正确 滑轮 组 水平使用时的机械效率计算 规律方法 C 水平使用滑轮或滑轮组时 目的是沿水平方向拉动物体 需要克服物体与水平面间的摩擦力做功 克服摩擦力f做的功为有用功 拉力F做的功为总功 这时滑轮组的机械效率常可以表示为 解析 本题中使用滑轮组水平拉动物体 拉力F所做的功为总功 克服物体摩擦力所做的功为有用功 从图可知 由2段绳子与动滑轮相连 则s 2s物 则该滑轮组的机械效率可以表示为 又A处绳子的拉力与物体与地面之间的摩擦力是一对平衡力 即FA f 所以 故正确答案为C 2 科学家最新揭秘 明代工人在建造故宫时 利用道路冰面洒热水充当润滑剂来实现巨石的滚运 在洒热水的冰面上 只需要2 4 104N的水平力就可以拉着一块质量约百吨的巨石匀速运动 巨石受到的摩擦力约为N 若使用如图所示的滑轮来拉动相同情形下的同一块巨石 拉力F为2 104N时 滑轮的机械效率是 60 2 4 104 提示 巨石做匀速运动 所以巨石受到的拉力等于它受到的摩擦力 f 2 4 104N 由题图可知 绳子股数为n 2 所以拉力移动的距离s 2s 解析 1 斜面是常常使用的一种省力的简单机械 2 由速度计算公式为v 变形后得 t 15s 3 因为斜面与水平地面成30 角 斜面长度为s 15m 故斜面的高度为h s 15m 7 5m 所做有用功为 W有 Gh 1 105N 7 5m 7 5 105J 由功率的公式P 变形后得 所做总功为 W总 Pt 6 104W 15s 9 105J 斜面的机械效率为 答案 1 省力 2 15s 3 83 3 3 如图所示 斜面长1m 高0 4m 用大小为5N沿斜面向上的拉力F 将重10N的铁块从底端匀速拉到顶端 斜面的机械效率为 80 提示 沿斜面向上拉铁块的过程中 所做的有用功W有 Gh 克服摩擦力所做的功是额外功W额 fl 总功W总 Fl 则斜面的机械效率 例1 实际应用题 晓敏在观看杂技表演 有一项跳板节目引起了她的注意 如图12 72所示 两名质量为60kg的男演员同时从3m高处自由下落到跳板的一端 站立于跳板另一端的一名质量为45kg的女演员被向上弹起4m高 晓敏利用所学的知识粗略地计算出跳板的机械效率为 A 90 B 75 C 50 D 45 C 解析 两名男演员做的总功 W总 2G1h1 2m1gh1 2 60kg 9 8N kg 3m 3528J 对女演员做的有用功 W有 G2h2 m2gh2 45kg 9 8N kg 4m 1764J 跳板的机械效率为 故正确答案为C 例2 实际应用题 为模拟盘山公路 现将连接了重1N小球的细线穿入一根长1m的细管 如图12 73所示 将细管从竖直放置的圆柱体底部a点开始斜向上缠绕5圈后 恰好绕至顶部b点 相邻细管间的高度均为12cm 在b点处通过细线用0 8N的拉力 与管的轴线平行 将管口的小球从a点匀速拉至b点 则缠绕在圆柱体上的细管 模拟的盘山公路 的机械效率为 A 83 3 B 80 C 75 D 60 C 解析 细管缠绕在圆柱体上后相当于一个斜面 a点到b点的高度h 5 0 12m 0 6m 拉小球上升时 有用功 W有 Gh 1N 0 6m 0 6J 总功 W总 Fs 0 8N 1m 0 8J 所以缠绕在圆柱体上的细管的机械效率 故正确答案为C 例3 学科内综合题 2015 泰安中考 分别用如图12 74所示的甲 乙两个滑轮组 在5s内将重为100N的物体G匀速提升2m 每个滑轮的重均为10N 不计绳重及摩擦 此过程中 A F甲小于F乙B 甲的机械效率小于乙的机械效率C F甲做的功大于F乙做的功D F甲做功的功率等于F乙做功的功率 解析 在不计绳重和摩擦的情况下 使用甲 乙两个滑轮组把同一重物提升相同的高度 做的有用功相同 克服动滑轮重做的额外功相同 则总功相同 机械效率相同 B项错误 总功相同 也就是拉力做的功相同 因为时间相同 所以拉力做功功率也相同 故C项错误 D项正确 甲图中2段绳子承担物体和动滑轮的总重 所用拉力较大 故A项错误 故正确答案为D D 例4 综合计算题 2015 枣庄中考 一体重为600N 双脚与地面接触面积为0 05m2的工人 用如图12 75所示的滑轮组将重为800N的物体匀速提高了0 5m 此时该滑轮组的机械效率为80 求 不计绳重及摩擦 1 在匀速提升物体的过程中 工人对绳子的拉力为多大 2 在匀速提升物体的过程中 工人对地面的压强为多大 3 使用该滑轮组 这个工人最多能提起多重的物体 解 1 由图可知 n 2 s 2h 2 0 5m 1m 当匀速提升G 800N的重物时 W有 Gh 800N 0 5m 400J 已知 80 根据 拉力做功 根据公式W Fs 拉力为 2 地面受到的压力 F压 G人 F 600N 500N 100N S 0 05m2 工人对地面的压强 3 根据公式F G G动 动滑轮重力G动 nF G 2 500N 800N 200N 人的最大拉力F大 G人 600N 提升物体的最大重力G大 nF大 G动 2 600N 200N 1000N 解题归纳 在已知滑轮组的机械效率情况下 可以根据公式计算总功 再根据计算拉力 组合机械的机械效率 例5 2015 潍坊中考 建筑工人要向楼上运送货物 为了省力 他在一个斜面上安装了一个滑轮组 做成如图12 76所示的机械装置 斜面的倾角为30 且固定在水平面上 工人用400N的力拉绳子 重为500N的货物沿斜面匀速向上运动6m所用时间为20s 求此过程中 1 货物沿斜面匀速运动的速度大小 2 工人提升货物做的有用功