《初中物理八年级全一册课后真操实练（沪科版）》10.5 机械效率 真题操练（解析版）

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沪科版八年级
第十章《机械与人》
10.5 机械效率
【知识梳理】
知识点 1 机械效率
１.有用功：为达目的，必须要做的功。符号：W 有 单位：焦耳（J）。
【知识拓展】根据人们使用机械的不同，有用功的计算也不尽相同。例如：若使用机械的目的是提升重
物，那么克服物体的重力做的功就是有用功。如果使用机械的目的是在水平面上平移重物，那么克服物体
与水平面间的摩擦力做的功是有用功。
公式：W 有用＝Gh（提升重物）=W 总－W 额=W 总η；斜面：W 有用= Gh。
W有用＝fS 物（水平拉动）
2.额外功：并非需要但又不得不做的功。如：从井中打水时提水桶和绳子所做的功。
【知识拓展】对于滑轮组提升重物的情况，克服动滑轮重、绳重等所做的功是额外功。在解题过程中，常
忽略绳重和摩擦，则此时克服动滑轮重所做的功为额外功。利用斜面提升重物时，克服斜面摩擦所做的功
为额外功。
公式：W 额= W 总－W 有用=G 动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）；
斜面： W 额=fL。
3.总功：有用功与额外功之和或动力所做的功。
公式： W 总=W 有用＋W 额=FS= W 有用／η；
斜面：W 总= fL+Gh=FL。
4.机械效率：有用功跟总功的比值。机械效率计算公式： 。Ÿ
考点 2 测量滑轮组的机械效率
【实验目的】会测量滑轮组的机械效率。
【实验原理】
η=W有
W总
=Gh
Fs
【待测数据】物重 G、拉力 F、重物上升的距离 h、弹簧测力计移动的距离 S
【实验器材】钩码、滑轮组、铁架台、细线、弹簧测力计、刻
度尺。
【实验步骤】
①用所给器材组装如图所示滑轮组。
②将钩码挂在滑轮组下方，记录下所挂钩码的重力，用弹簧测
力计竖直拉住绳子自由端。
③将刻度尺放在如图所示的位置，分别记录下钩码和绳子自由
端的起始位置。
④用弹簧测力计匀速拉动绳子自由端，使物体匀速上升一段距
离，记录弹簧测力计的读数，并记录物体上升后所达到的末位置以及绳子自由端上升到的末位置。
⑤根据测量数据，分别计算出钩码上升的距离ｈ和绳子自由端移动的距离ｓ，然后根据Ｗ有用＝Gh 和Ｗ总＝
FS 计算出有用功和总功，按
η=W有
W总
=Gh
Fs
，计算该滑轮组的机械效率。
⑥改变所挂钩码的重力，重复以上实验步骤。
⑦钩码重力不变，改变动滑轮个数重复上述实验步骤。
【实验结论】
①滑轮组机械效率与物体重力和动滑轮的个数有关；
②同一滑轮组，提起的物重越重，滑轮组的机械效率越高；
③不同的滑轮组机械效率不同，且在物重相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低
【考点方向】
1.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。
2.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，个数越多则额外功相对就多。
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。
3.同一滑轮组：绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。
4.测量机械效率时，为什么不能使弹簧测力计静止？机械效率会怎样？
答：当弹簧测力计静止时，绳子和滑轮之间没有摩擦力，拉力示数会变小， 有用功在总功中占的比例增
大，滑轮组的机械效率偏大。
5.实验中改变钩码的数量，改变动滑轮的个数进行多次实验的目的是什么？
答：改变钩码个数、改变动滑轮的个数从而获得多组数据，这样可以避免一组数据的偶然性，更能得出普
遍性规律。
6.通过该实验我们可以得知：增大物重或减少动滑轮的重力可以提高滑轮组的机械效率。
【易错点】
η
是一个没有单位的量，常用百分数表示。 机械效率是反映机械性能好坏的物理量，机械效率越高，这个
机械的性能越好。机械效率只是反应有用功和总功的比值，只是一个比值关系，和做功多少、做功的距
离、省力费力、做功快慢等因素无关。
【规律总结】
1.常考机械的有用功、总功、机械效 率计算
简单机
械
有用功 总功 额外功 机械效率
杠杆
W
有用= h
W
总=
Fs
W额= W 总－W 有用
η=W有
W总
=Gh
Fs
滑轮组
（竖直
提升重
物）
W有用= Gh
W
总=
Fs
W
总= Gh+ G 动h
（不计绳重和
摩擦）
W
额=
W
总－
W
有用
W额= G 动h（不
计绳重和摩
擦）
η=W有
W总
=Gh
Fs =Gh
Fnh =G
Fn
η=W有
W总
=Gh
Gh+G动h=G
G+G动
滑轮组
（水平
拉动重
W有用= fl
W
总=
Fs
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