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《机械效率》练习
填空题
1.使用任何机械都不可避免的做无用功，因 ( http: / / www.21cnjy.com )此有用功总是 总功，所以机械效率总是___________1.
2. 如图所示，重力为500N的物体与地面 ( http: / / www.21cnjy.com )间的滑动摩擦力是120N，为使物体匀速移动，必须在绳端至少加50N的拉力.则滑轮组的机械效率η=________.若物体上面再放一重为200N的物体A，那么这时滑轮组的机械效率应________(填“增加”“减小”“不变)21·cn·jy·com
3. 如图所示，斜面高为1m，长为3m，工 ( http: / / www.21cnjy.com )人用400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子匀速推到车上，在这过程中工人的推力做的功是 J，其中有用功是 J，此时斜面的机械效率是 ，箱子与斜面间的摩擦力为 N.www.21-cn-jy.com
4.如图，G=4000N的 ( http: / / www.21cnjy.com )重物在与斜面平等的拉力F作用下，匀速由底端运动到顶端，斜面长S=5m，高h=2m.斜面的机械效率为80%，拉力所做的有用功是 J，拉力所做的总功是 J，拉力F是 N，斜面对物体的摩擦力为 N.21教育网
5.用滑轮组提升重物时，如果滑轮组对重物做的功为700J，动力做功为1000J，该滑轮组的机械效率是 .【来源：21·世纪·教育·网】
6.用一个动滑轮把600N的货物提高3 ( http: / / www.21cnjy.com )m，用的拉力是400N，则拉力移动的距离 m,有用功是 J，总功是 J，动滑轮的机械效率是 .www-2-1-cnjy-com
7.一个物体质量为18kg,其所受重力为 N.（取g=10N/kg）
二、选择题：
8、甲吊车比乙吊车的机械效率高，当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时，则（ ）
A．甲吊车的电动机做的有用功较多
B．乙吊车的电动机做的额外功较多
C．甲吊车的电动机做的总功较多
D．甲、乙两吊车的电动机做的总功相同
9. 下列说法中正确的是（ ）
A．机械效率越高，机械做功一定越快 B．做功越多的机械，机械效率一定越高
C．功率越大的机械做功一定越多 D．做功越快的机械，功率一定越大
10. 如图所示的滑轮组，每个滑轮 ( http: / / www.21cnjy.com )重50N，用这个滑轮组把质量为45kg的重物在2s内匀速提升2m，不计绳重和摩擦，下列说法中正确的是：（g=10N/kg）（ ）
A．作用在绳自由端的拉力F为125N
B．在2s内做的有用功为900J
C．该套装置的机械效率为90%
D．若所挂物体越重，该滑轮组机械效率越小
11. 如图所示，用手沿竖直方向匀 ( http: / / www.21cnjy.com )速拉一个动滑轮，使挂在下面重为G的物体缓缓上升，动滑轮的重力不可忽略.现改变物体的重力G，则动滑轮的机械效率η与物体重力G的关系可能符合下列图中的( ) 21*cnjy*com
12．如图所示，拉力F＝80N，物体重力G＝120N，不计摩擦和绳重.若将物体匀速提高lm，以下说法正确的是( ) 【出处：21教育名师】
A．拉力做的有用功为8OJ
B．动滑轮的重力为20N
C．拉力做的总功为120J
D．该滑轮组的机械效率为75％
13．将一定滑轮改为动滑轮使用，则它的机械效率在不计绳重和摩擦时（ ）
A．一定提高 B．一定降低 C．一定不变 D．无法判断
三、计算
14．如图所示，用40N的拉力使物体匀速上升，不计绳重和摩擦，此时整个装置的机械效率是75%.求：
（1）物体的重力是多少？
（2）若物体重力变为150N，绳的拉力又是多少？
（3）机械效率又是多少？
参考答案
1.答案：小于 小于
【解答】由于摩擦力、重力等因素，有用功一定会小于总功；机械效率是有用功与总功的比值，因有用功一定小于总功，所以机械效率一定小于1.21·世纪*教育网
【分析】考点机械效率性质.
2. 答案：80% 增大
【解答】由于是水平匀速直线运动，其有用功为物体与地面的摩擦力×h，总功为拉力Fnh, 那么滑轮组机械率η=×100%＝×100%＝80%
【分析】考点为摩擦力做功.
3. 答案： 1200J 840J 70% 120N
【解答】在利用斜面提升物体时，克服物重做的是有用功，人的推力做功为总功，克服斜面对物体的摩擦力做的是额外功.斜面的机械效率可以利用进行计算.箱子受到的摩擦力不等于人的推力，只有在水平面上推物体做匀速直线运动时，摩擦力大小才等于推力.只能根据克服摩擦力做的是额外功来进行计算，由题意可知，额外功W额外=W总—W有用=1200J—840J=360J，W额外="f" S，可以算出摩擦力等于120N.
【分析】考点：斜面的机械效率.
4. 答案：8000 10000 2000 400
【解答】斜面的机械效率可以利用进行计算.
【分析】此题与3题考点相同.
5. 答案：70%
【解答】η=100%=×100%=70%
【分析】有用功、总功、机械效率.
6. 答案：6 1800 2400 75%
【解答】W有＝600N×3m＝1800J，W总＝400N×6m=2400J, η=100%=×100%=75%【来源：21cnj*y.co*m】
【分析】与5题考点相同
7. 答案：180
【解答】18kg×10N/kg=180N
【分析】无.
8. 答案：B
【解答】两台吊车的目的都是将相同质量的物体匀速提升相同的高度，根据公式
W有=Gh=mgh，所以两台吊车的电动机做的 ( http: / / www.21cnjy.com )有用功是相同的，所以A错误；题目告诉我们甲吊车比乙吊车机械效率高，根据机械效率公式的变形可知，做相同的有用功，机械效率越大的，总功越小，所以甲吊车做的总功比乙吊车做的总功要少，所以C、D错误；而W额=W总-W有，所以乙吊车的电动机做的额外功较多，正确答案选B.
【分析】考点为有用功、额外功、总功、机械效率的综合应用
9. 答案：D
【解答】 功率是表示做快慢 ( http: / / www.21cnjy.com )的物理量，功率大的做功快，即在单位时间内完成的功多.机械效率是反映的机械做的有用功占总功的百分比，机械效率越高，其有用功与总功的比值越大.功率与机械效率是两个不相关的物理量，功率对机械效率没有任何影响.
【分析】A选项中机械效率 ( http: / / www.21cnjy.com )越高，说明有用功占总功的比值越大，做功快是指功率；B选项中做功多，但没有说明有用功的大小；C选项中功率大的机械做功快，做功多少还与时间有关.21cnjy.com
10. 答案：CD
【解答】A、物体受到的重力为G=mg=45kg×10N/kg=450N； 由图知：承担物重的绳子有3段，作用在绳子自由端的拉力为F==≈167N．此选项错误； B、拉力做的有用功为W有=Gh=450N×2M=900J．此选项正确； C、拉力做的总功为W总=Fs=Fnh= ×3×2m=1000J， 滑轮组的机械效率为η=×100%=×100%=90%．此选项正确； D、不计绳重和摩擦，动滑轮重力一定，滑轮组提起的物重越大，有用功越多，但额外功不变，所以机械效率越高．此选项错误．
【分析】本题考查了滑轮组的特点、机械效 ( http: / / www.21cnjy.com )率的计算及影响因素和功率的计算，属于力学综合题，包含了力学主要的公式或规律，正确判断承担物重的绳子段数，是解决滑轮组问题的第一步.2·1·c·n·j·y
11. 答案：B
【解答】由于动滑轮的重力不可忽略，故克服它的重力的功就是额外功；设物体上升的高度为h，动滑轮的重力为G动，其高度也是h，动滑轮上滑轮组的机械效率η====.可见，当物重G增大时，由于G动是不变的， 故η也会增大，当物重G较大时，存在G≈G+G动，即η无限接近于1，图像趋近于平直的线，故B是 正确的.2-1-c-n-j-y
【分析】 考点为提升物体时，动滑轮的策略既是额外功
12. 答案：D
【解答】试题分析：A、拉力做的有用功；故A错误；
B、动滑轮的重力：；故B错误；
C、拉力做的总功：；故C错误；
D、动滑轮的机械效率；故D正确．
【分析】本题为机械效率的题目，要准确的找到有用功和额外功，求出总功，再计算机械效率.
13. 答案：Ｂ
【解答】定滑轮改为动滑轮之后，提升相同的重物到相同的高度时不但要把重物提上来还要把滑轮一起提上来，增加了额外功，而有用功不变，可判断机械效率变小，B对.21世纪教育网版权所有
【分析】机械效率容易与功率弄混.
14、
【解答】解：
（1）由题可知物体承担物重的绳子的段数为3，则
S绳＝nh物 由 η=＝＝＝得
Ｇ物１＝nη1F拉＝3×75%×40N＝90N
(2)若不计绳重和摩擦，F＝（G物1+G动）则，
G动＝nF拉1－G物1＝3×40N－90N＝30N
当提升150N的重物时，则
F拉2＝（G物2+G动）＝（150N+30N）＝60N
（3）η=＝＝＝＝83.33%
D
η
O
G
C
η
O
G
B
η
O
G
G
A
η
O
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初中物理人教版八年级下册
第十二章 简单机械
第三节 机械效率
情境引入
1．复习什么是功率？
2．功率的计算式是什么？
3．计算下表考试成绩优秀率.
想想议议
在两组测试中钩码质量相同，提升高度一样的情况下，哪个功做的多一些？哪个省力一些？
乙更省力，但乙做的功要多一些
一、有用功、额外功、总功
有用功 ：使用机械时对人们有用的功
额外功：人们不需要但又不 得不做的功
总 功 ：有用功与额外功的总和，即
W总=W有+W额
有用功：直接提升钩码所做的功.
额外功：使用滑轮提升时，克服滑轮重力及绳子与滑轮的摩擦力所做的功.
总 功：有用功+额外功
二、机械效率
1.定义：有用功与总功的比值叫机械效率.
2.表达式:
没有！因为有用功总小于总功，所以
机械效率总小于1
讨论：
有没有机械效率为100%的机械？为什么？
提高机械效率的方法：
（1）尽量减少额外功：减轻机械自重、加润滑油以减小摩擦力；
（2）尽量多做有用功：在W额一定的情况下，尽可能增大W有. 一般来说在机械能承受的范围内，尽可能每次多吊起重物，充分发挥机械的作用，提高机械效率. 所以，同一个机械的机械效率不是一个定值.
起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3米，而它的电动机所做的功是3.4×104J，起重机的机械效率是多少？g取10N/kg.
算一算：
解：
起重机匀速提升重物所用的力的大小等于物体所受的重力的大小
F=G=mg=0.5×103kg×10N/kg=5×103N
起重机提升重物所做的功是有用功
W有=Fh=Gh=5×103N×3m=1.5×104J
起重机的电动机所做的功是总功
W总=W有+W额=3.4×104J
因此，起重机的机械效率
η= = =0.44=44%
测量滑轮组的机械效率（1）
1、如图，安装滑轮组，记下钩码所受的重力G以及钩码和弹簧测力计的位置.
2、缓慢拉动测力计，使钩码升高h，读出拉力F的值，用刻度尺测出钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s，填入表格.
测量滑轮组的机械效率（2）
3、算出有用功W有，总功W总，机械效率η，并填入表格.
4、改变钩码数量，再做两次上面的实验.
测量滑轮组的机械效率（3）
三次实验中测得的结果一样吗？分析结果看影响滑轮组机械效率的因素有哪些？
测量滑轮组的机械效率（4）
① 所挂物体的重力.同一个滑轮组挂不同重力的物体时机械效率不同,在限度内,重力越大,机械效率越高,反之则机械效率越低.
② 滑轮组中动滑轮的重力.用拥有除动滑轮不同重以外其他都相同的滑轮组拉动同一重力的物体时,动滑轮越重,滑轮组机械效率越低,反之则机械效率越高.
结论：
小结：
1、有用功、额外功、总功
2、机械效率
3、滑轮组的机械效率与物体的重力及动滑轮的重力有关
谢 谢！本资料来自于资源２１世纪教育网www.21cnjy.com
《机械效率》教案
教学目标
1.知识与技能：
知道有用功、额外功、总功的含义，指出它们之间的关系．
能说出机械效率的含义，知道机械效率是小于1的．
会利用公式η＝进行有关计算．
2.过程与方法
通过实验了解滑轮组机械效率的高低与物体重力的关系．
通过参与探究斜面的机械效率的活动，学习拟定简单的科学探究计划和实验方案．
3.情感态度与价值观
关注生产、生活中各种机械的机械效率，具有用机械效率来评价机械的意识．
教学重点
1．能结合实例分析常见机械的有用功、额外功及总功．
2．能说出机械效率的含义，知道机械效率是小于1的．
3．会对机械效率进行一般计算．
教学难点
会分析影响机械效率大小的因素，指出提高机械效率的方法．
教学用具
弹簧测力计、斜面等．
教学过程
一、引入新课：课件展示
1．复习什么是功率？
2．功率的计算式是什么？
3．计算右表考试成绩优秀率.
二、进行新课：
1．有用功和额外功
出示课件：想想议议
如图，在两组测试中提升高度一样的情况下，哪个功做的多一些？哪个省力一些？
教师引导学生从对物体做功方面分析.
引入几个概念：
（1）W有：完成某项任务时，必须要做的功叫有用功；
（2）W额：没有价值，但又不得不做的功叫额外功；
（3）W总：有用功和额外功之和.
W总=W有+W额
根据上图所给的数据计算出W有、W额、W总
2．机械效率
你能计算出这三种做法有用功在总功中占的百分比吗？
教师出示课件并板书：机械效率
有用功跟总功的比值叫机械效率，用字母η表示，公示为：η＝
教师强调字母η的读音，并指出既然机械效率是比值，那么它就没有单位.
公式推导：（1）W有=ηW总（2）W总=（3）W额=W总-W有=
思考：有没有机械效率是100%的机械？为什么？
（没有，因为有用功总小于总功）
结论：机械效率总小于1（板书）
提高机械效率的方法：
（1）尽量减少额外功：减轻机械自重、加润滑油以减小摩擦力；
（2）尽量多做有用功：在W额一定的情 ( http: / / www.21cnjy.com )况下，尽可能增大W有.一般来说在机械能承受的范围内，尽可能每次多吊起重物，充分发挥机械的作用，提高机械效率.所以，同一个机械的机械效率不是一个定值.21世纪教育网版权所有
知道常见机械的有用功、额外功及总功（重点强调）
（1）从目的判断有用功，例如：打水、提桶；
（2）人背东西上楼（有用功为克服物体重力做的功、额外功为克服自身重力及口袋重力做的功、总功为有用功和额外功之和）；21教育网
（3）定滑轮（有用功为与物体接触的绳子因克服物体重力做的功、额外功为克服摩擦力做的功、总功为绳子自由端拉力做的功）；21cnjy.com
（4）竖直滑轮组（有用功为与物体接触的绳子因克服物体重力做的功、额外功为克服摩擦力、绳重及动滑轮重力做的功、总功为绳子自由端拉力做的功）；
（5）水平滑轮组（有用功为与物体接触的绳子因克服物体摩擦力做的功、额外功为克服绳子与滑轮摩擦力、绳重做的功、总功为绳子自由端拉力做的功）；
（6）杠杆（有用功为克服物体重力做的功、额外功为克服摩擦力及杠杆重力做的功、总功为自由端拉力做的功）；21·cn·jy·com
（7）斜面（有用功为克服物体重力做的功、额外功为克服摩擦力做的功、总功为绳子自由端拉力做的功）
算一算：
出示课件
起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3米，而它的电动机所做的功是3.4×104J，起重机的机械效率是多少？g取10N/kg.www.21-cn-jy.com
解：
起重机匀速提升重物所用的力的大小等于物体所受的重力的大小
F=G=mg=0.5×103kg×10N/kg=5×103N
起重机提升重物所做的功是有用功
W有=Fh=Gh=5103N×3m=1.5×104J
起重机的电动机所做的功是总功
W总=W有+W额=3.4×104J
因此，起重机的机械效率
η===0.44=44%
这台起重机的机械效率为44%.
测量滑轮组的机械效率：
1.如图，安装滑轮组，记下钩码所受的重力G以及钩码和弹簧测力计的位置.
2.缓慢拉动测力计，使钩码升高h，读出拉力F的值，用刻度尺测出钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s，填入表格.2·1·c·n·j·y
3.算出有用功W有，总功W总，机械效率η，并填入表格.
4.改变钩码数量，再做两次上面的实验.
三次实验中测得的结果一样吗？分析结果看影响滑轮组机械效率的因素有哪些？
结论：①所挂物体的重力.同一个滑轮组挂 ( http: / / www.21cnjy.com )不同重力的物体时机械效率不同,在限度内,重力越大,机械效率越高,反之则机械效率越低.②滑轮组中动滑轮的重力.用拥有除动滑轮不同重以外其他都相同的滑轮组拉动同一重力的物体时,动滑轮越重,滑轮组机械效率越低,反之则机械效率越高.【来源：21·世纪·教育·网】
小结:
1、有用功、额外功、总功
2、机械效率η=
3、滑轮组的机械效率与物体的重力及动滑轮的重力有关
板书设计
第十二章 简单机械
三、机械效率
一．有用功和额外功
W总=W有+W额
二、机械效率
η=
W有=ηW总 W总= W额=W总-W有=
机械效率总小于1
解：
起重机匀速提升重物所用的力的大小等于物体所受的重力的大小
F=G=mg=0.5×103kg×10N/kg=5×103N
起重机提升重物所做的功是有用功
W有=Fh=Gh=5103N×3m=1.5×104J
起重机的电动机所做的功是总功
W总=W有+W额=3.4×104J
因此，起重机的机械效率
η===0.44=44%
这台起重机的机械效率为44%.
滑轮组的机械效率与物体的重力及动滑轮的重力有关
对两个钩码做功
克服重力做功
对两个钩码做功
对滑轮做功
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