机械效率课件-2025-2026学年物理沪科版八年级全一册

第三节机械效率知识点1

有用功、额外功和总功1．有用功：为了达到目的必须做的、对人们有用的功，用____表示．使用机械匀速提升物体时，W有用＝Gh.有用功是机械对物体做的功，等效人或动力直接对物体做的功．2．额外功：使用机械时，克服机械自重及摩擦力做的功，是我们不需要但又不得不做的功，用____表示．W有用W额外3．总功：人或动力对机械所做的功为总功，用___表示．有用功加上额外功是总共做的功，它们之间的关系是______________．W总W总＝W有用＋W额外【注意】把握好各部分做功的施力物体、受力物体，就可以突破难点．知识点2

机械效率(用希腊字母η表示，读音“依塔”)1．定义：我们把_______和_____之比叫做机械效率，机械效率通常用百分率表示，它只有大小，没有单位．2．公式：η＝__________．3．规律：有用功总是小于总功，因此，机械效率总_____100%.4．提高机械效率的主要办法：改进_____或减小_____．提高滑轮组机械效率的方法：(1)增大物重．(2)减小动滑轮重．有用功总功小于结构摩擦考点1

有用功、额外功和总功典例1

[科学思维][2025·莱西一模改编]如图甲所示，虚线框内是两个滑轮连成的滑轮组，工人利用该滑轮组，用200N竖直向上的拉力F，将重为480N的物体匀速提高3m，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，已知动滑轮重100N，工人做的额外功为____J，拉力F的功率为______．360300W思路导析根据图乙确定绳子自由端移动的距离和物体上升的高度；利用W总＝Fs＝Fnh和W有＝Gh分别求出拉力做的总功和有用功，根据W总＝W有＋W额求出工人做的额外功；根据P＝求出拉力F的功率．变式1[2024·河南]如图所示，甲、乙两人用不同的装置，在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台，不计绳重及滑轮的摩擦．下列说法正确的是()A．甲做的有用功多B．乙做的总功多C．甲做总功的功率大D．乙所用装置的机械效率小变式2

[生活情境][2025·周村二模]如图甲所示的履带式起重机可以用来吊装重型材料，其前端滑轮组的放大图如图乙所示．某次作业中，起重机将重9×103N的物体匀速吊起5m高，若绳端拉力F为4×103N，则下列说法正确的是()A．匀速提升物体的过程中，物体的机械能不变B．绳自由端移动的距离是10mC．起重机做的有用功是5.4×104JD．起重机做的总功是6×104J变式3

[科学思维][2025·泸州]小兴学习了简单机械后，设计了如图所示的装置，粗糙斜面长1m、高0.5m，滑轮组位于斜面顶端，不计绳重、滑轮重、滑轮的摩擦，各段绳子均与斜面平行．她把重为24N的物体从斜面底端匀速拉到顶端，用时10s，弹簧测力计示数为5N，则对物体做的有用功为___J，绳子末端拉力做功功率为____W，物体受到斜面的摩擦力大小为__N.121.53解析：使用斜面做的有用功：W有＝Gh＝24N×0.5m＝12J；滑轮组动滑轮上有3股绳，所以对重物的拉力为F＝nF拉＝3×5N＝15N，拉力所做的总功为：W总＝Fs＝15N×1m＝15J；拉力所做总功的功率为：P＝＝1.5W；因W总＝W有用＋W额外，则额外功：W额＝W总－W有用＝15J－12J＝3J，由W额＝fs可得物体受到的摩擦力：f＝＝3N.考点2

机械效率典例2[2025·佳木斯]如图所示，小李同学用滑轮将重6N的物体竖直向上匀速提升20cm.若此滑轮自重为2N，忽略绳重和摩擦，则小李同学作用在绳子自由端的拉力F为__N，这个滑轮的机械效率是____.475%思路导析由图可知，该滑轮为动滑轮，动滑轮上的绳子段数为n＝2，忽略绳重和摩擦，根据F＝(G＋G动)求小李同学作用在绳子自由端的拉力大小；忽略绳重和摩擦，克服动滑轮重做的功为额外功，根据η＝求该滑轮的机械效率．变式1

[科学思维][2025·东明二模]将规格完全相同的滑轮，用绳子绕成图中的甲、乙滑轮组．使用甲、乙滑轮组分别匀速提升重力为G1、G2的两物体，升高相同的高度．绳自由端施加的拉力大小分别为F1和F2，物重G1＞G2，不计绳重和摩擦．则此过程中，下列判断正确的是()A．拉力F1一定大于F2B．乙滑轮组的机械效率较高C．甲、乙两滑轮组完成的额外功相同D．F1做功的功率大于F2做功的功率变式2

[科学探究][2025·广安]小丽用如图甲所示的装置，测量滑轮组的机械效率．根据所学知识回答下列问题．(1)实验时应该竖直向上_____(填“匀速”或“变速”)拉动弹簧测力计．(2)她按照正确步骤进行了3次实验，记录数据如表格所示．第1次实验中，绳子自由端移动的距离①为__；第3次实验中，机械效率②为____．(3)她将图甲装置改接为图乙装置，提升相同钩码，得出图乙装置更_____(填“省力”或“费力”)．匀速980%费力变式3[2025·辽宁]如图所示，某同学用一个定滑轮将质量10kg的重物匀速向上提起9m，其所做的总功为1000J．g取10N/kg.求该过程中：(1)重物受到的重力G的大小；(2)重物受到的拉力F的大小；(3)有用功W有；(4)定滑轮的机械效率η.解：(1)G＝mg＝