2024八年级物理下册第十一章机械与功第4节机械效率第1课时认识机械效率课件新版教科版

机械效率第４节第1课时认识机械效率知识点⁠

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有用功、额外功和总功1.小聪用桶从井里打水，小明从井里捞桶时带上了一些水。下列说法正确的是（

）A.二人对桶做的功都是额外功B.二人对水做的功都是有用功C.小聪对桶做的功是有用功D.小明对桶做的功是有用功

小聪用桶打水时，目的是打水，所以对水做的功为有用功，但必须把水桶提上来，所以对桶做的功是额外功；小明捞桶时，目的是把桶提上来，所以对桶做的功为有用功，但带上了一些水，所以对水做的功为额外功。综上可知，D正确。【答案】D【点拨】2.[2022·镇江期末]用如图所示的动滑轮将重25N的货物匀速提升1m的过程中，所用拉力F＝15N。若不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，则动滑轮重为

5

⁠N，绳端移动的距离为

2

⁠m，提升货物做的有用功为

25

⁠J。5

2

25

【点拨】知识点⁠

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认识机械效率3.[2023·西安月考][易错]下列说法正确的是（

C

）A.机械效率越高，机械做功一定越快B.做功越多的机械，机械效率越高C.功率越大的机械，机械做功越快D.机械效率越高的机械一定越省力C

机械效率高，功率不一定大，做功不一定多。机械效率高，表明机械做的有用功与总功的比值大，做的无用功少，与机械省不省力无关。【点易错】4.[2023·庆阳期末]甲的机械效率比乙的高，这说明（

）A.甲做的总功比乙多B.甲做的有用功比乙多C.做相同的总功，甲做的额外功比乙少D.做相同的总功，甲做的有用功比乙少

【答案】C【点拨】知识点⁠

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机械效率的计算5.如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的轻质杠杆，使重16N的物体缓慢升高0.1m，拉力大小为F＝8N，拉力移动的距离为0.25m，这是

省力⁠（填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆，拉力所做的功为

2

⁠J，有用功为

1.6

⁠J，杠杆的机械效率为

80

⁠％。省力2

1.6

80

【点拨】6.[2023·广州期末]如图甲所示，先用大小为15N的水平拉力F1，将重力为20N的物体A匀速直线拉动5m。再借助图乙所示的滑轮组，用大小为10N的拉力F2将物体A在同样的水平面上匀速直线拉动5m。用滑轮组拉动物体A的过程中：（1）有用功是多少？【解】由题图甲可知，用15N的水平拉力可以将物体A匀速直线拉动，故物体A受到的摩擦力f＝F1＝15N；题图乙过程中，物体A受到的摩擦力不变，有用功W有用＝Wf＝fs＝15N×5m＝75J。【解】由题图乙可知n＝3，绳子自由端移动的距离

s'＝ns＝3×5m＝15m，此过程中做的总功，即拉力F2所做的功W总＝F2s'＝10N×15m＝150J。（2）总功是多少？（3）额外功是多少？【解】此过程中做的额外功W额外＝W总－W有用＝150J－75J＝75J。

（4）滑轮组的机械效率是多少？

使用机械时，动力所做的功为总功；通过机械对物体做的功为有用功。【点拨】7.[真实情境]如图所示，用三种不同方法从一楼往三楼运沙子，绳重及摩擦不计。下列分析错误的是（

）A.三种方法运沙子上楼所做的有用功相同B.甲方法没有使用滑轮，但所做的额外功最多，所以效率

最低C.乙、丙两种方法使用了动滑轮，可以省力但不能省功D.丙方法做的额外功为60J

三种方法的目的都是将100N的沙子提升6m，因此其有用功W有用＝Gh＝100N×6m＝600J，是相同的。三种方法的额外功分别为W额外1＝（G人＋G桶）h＝（400N＋20N）×6m＝2520J，W额外2＝（G动＋G桶）h＝（10N＋20N）×6m＝180J，W额外3＝（G袋＋G动）h＝（5N＋10N）×6m＝90J。甲种方法做的额外功最多，机械效率最低；【点拨】根据功的原理，乙、丙两种方法使用了动滑轮，可以省力，但多移动了距离，因此不能省功。综上可知，D错误，符合题意。【答案】D8.[2022·广州一模][新考法]甲、乙两机械的三种性能指标的对比如图所示（自原点O越向外，数值越大，如m甲＜m乙），与乙机械相比，甲机械的

（

）A.机械效率较高B.有用功较小C.做相同的功需要的时间更多D.有用功相同时，所消耗的能量更多

由题图可知，甲机械的机械效率更低，因此有用功相同时，甲机械的总功更大，消耗的能量更多，故D正确，A错误；由题图无法得出有用功的大小，故B错误；由题图可知，甲机械的功率较大，做功较快，做相同的功需要的时间更少，故C错误。【答案】D【点拨】9.如图所示，物体重G＝180N，滑轮重G'＝40N，若用力F竖直向上匀速拉动滑轮，则此时该滑轮的机械效率为

90％⁠。（不计绳重和滑轮转轴处的摩擦）90％

【点拨】10.用动力臂是阻力臂2倍的杠杆将重400N的货物抬高0.2m，向上抬杠杆的力是220N，则人做的有用功是

80

⁠J，做的总功是

88

⁠J。80

88

由题意可知，提升货物做的功是有用功，W有用

＝Gh1

＝400N×0.2m＝80J。由于杠杆的动力臂是阻力臂的2倍，所以动力移动距离h2＝2h1

＝2×0.2m＝0.4m，所以人做的总功W总

＝Fh2

＝220N×0.4m＝88J。【点拨】11.[2023·松原二模]如图所示，工人师傅用动滑轮把一重物匀速提升到一定高度，不计绳重和摩擦。如果动滑轮的自重为