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12.4 机械效率——2025年春八年级下册物理人教版（2024）课前导学
1.能结合实例分析什么是有用功、额外功和总功
2.知道机械效率。了解提高机械效率的意义和途径
3.能利用机械效率的公式进行简单的计算
4.会测量滑轮组的机械效率
功、功率、机械效率的区别；机械效率的计算
知识点1 有用功和额外功
1.有用功：无论是否使用机械，必须要做的功叫作有用功，用W有表示。
2.额外功：使用机械时，不是我们需要但又不得不做的功叫作额外功，用W额表示。
3.总功：有用功和额外功之和叫作总功，用W总表示。W总 = W有 + W额
4.三种常见机械做功的比较
机械
有用功 克服物重做的功 W有=①__________；
额外功 克服杠杆本身重力及摩擦力所做的功W额=②__________ 克服动滑轮重、绳重及摩擦力所做的功W额=③__________； 若不计绳重、摩擦力，动滑轮重为G动，W额=④__________ 克服摩擦力f所做的功W额=⑤__________或⑥__________
总功 拉力做的功W总=⑦__________ 拉力做的功W总=⑧__________
知识点2 机械效率
1.定义：物理学中，将⑨_________跟⑩_________的比值叫作机械效率，用符号表示。
2.公式： _________。
3.物理意义：机械效率表示的是有用功在总功中所占的 _________大小，它反映的是利用机械做功时机械性能的好快。
知识点3 测量滑轮组的机械效率
1.实验目的：测量滑轮组的机械效率。
2.实验原理： ____________________________________
3.实验器材：滑轮组、相同的钩码若干、铁架台、细绳、弹簧测力计、刻度尺等。
4.实验步骤
（1）用弹簧测力计测量钩码所受的重力G并填入表格。
（2）按照上图安装滑轮组，分别记下钩码和绳端的位置。
（3）缓慢拉动弹簧测力计，使钩码升高，读出拉力F的值，用刻度尺测出钩码上升的高度h和绳端移动的距离s，将这三个量填入表格。
（4）算出有用功W有、总功W总、机械效率并填入表格
（5）改变钩码的数量，重复上面的实验
5.实验数据
次数 钩码重 G/N 钩码上升的高度 h/m 有用功 W有/J 绳端的拉力 F/N 绳端移动的距离 s/m 总功 W总/J 机械效率
1 10 0.1 1 4.2 0.3 1.26 79.4%
2 15 0.1 1.5 6.0 0.3 1.8 83.3%
3 20 0.1 2 7.5 0.3 2.25 ________
6.实验结论：使用同一滑轮组提升不同的重物时，重物越重，滑轮组的机械效率 _________
答案：
①Gh ② ③ ④G动h ⑤ ⑥fL ⑦Fs ⑧FL ⑨有用功 ⑩总功 比例 88.9% 越高
1.一个滑轮组经改进后提高了机械效率，用它将同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比( )
A.有用功不变，总功不变 B.有用功不变，总功减少
C.有用功增加，总功增加 D.有用功增加，总功减少
2.工人用如图所示的机械将物体匀速提升到某一高度，若物体的重力与滑轮的重力之比，忽略绳重与摩擦的影响，则该机械的机械效率为( )
A.10% B.45% C.80% D.90%
3.如图为了提升重物，选用粗细均匀重为G的杠杆，不计杠杆支点处摩擦，先后把同一重物挂在A、B两处，每次用力让杠杆上升同样的高度，下列说法正确的是( )
A.由于两次杠杆上升同样高度，拉力做的总功相同
B.由于两次提升同一重物，杠杆的机械效率相等
C.重物在B点处做的有用功多，杠杆的机械效率高
D.重物在B点处做的额外功少，杠杆的机械效率高
4.小亮不慎将质量为1kg的水桶掉到了井里，在将水桶捞出的同时，带上了2kg的水，若水桶升高的距离为2.5m，（g取10N/kg，不考虑绳重。）则下列说法正确的是( )
A.有用功是80J，机械效率是66.7%
B.有用功是50J，额外功是25J
C.额外功是25J，总功是75J
D.有用功是25J，机械效率33.3%
5.如图所示，用竖直向上的力F匀速拉动杠杆的右端，使质量为5kg的物体缓慢升高0.1m，测出拉力，拉力移动的距离为0.25m，则该杠杆的机械效率为_________。
6.小铭用如图所示滑轮组将重为80N的物体匀速提升3m，动滑轮重为20N，不计绳重和摩擦，则小铭所用拉力F的大小为___________N，拉力F做的功为___________J。增大所提升物体的重力，该滑轮组的机械效率将___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
7.如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，利用图乙A、B、C三个实验装置进行实验，测得的实验数据如下表所示。（钩码规格相同、动滑轮个数越多重力越大）
实验次数 钩码重力 提升高度 绳端拉力 绳端移动距离 机械效率η
1 4 0.1 0.3
2 8 0.1 3.2 0.3 83.3%
3 8 0.1 2.0 0.5 80.0%
（1）在实验中，应沿竖直方向________拉动弹簧测力计。
（2）第1次实验中，如图甲所示，弹簧测力计的示数是______N，机械效率是______（精确到0.1%）。
（3）由1、2两次实验数据可得出结论：______。
（4）由______两次实验数据可得出结论：使用不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率越低。
（5）在第3次实验操作的基础上，如图乙D所示，改变绳端拉力方向，测得的机械效率将______（选填“偏高”“偏低”或“不变”）。
答案以及解析
1.答案：B
解析：把同一物体匀速提升同样的高度，滑轮组做的有用功相同，由可知，改进后的机械效率高，故改进后有用功所占总功的比例增加，即总功减少或额外功减少，故选B。
2.答案：D
解析：不考虑绳重与摩擦时，有用功，额外功，机械效率，故选D。
3.答案：C
解析：把同一个重物挂在A、B两处，每次用力让杠杆上升同样的高度，即杠杆重心移动的距离相等，根据公式故两次额外功相同，挂在A点时物体给杠杆的拉力的作用点离支点近，所以沿拉力方向上升的高度小，根据公式，挂在A点时有用功小于挂在B点时的有用功，故根据公式
可知，挂在A点时总功小于挂在B点时的总功，故根据公式
得，当物体挂到A点时机械效率低。故C正确，ABD错误。
故选C。
4.答案：D
解析：水桶掉到了井里，把水桶捞上来做的功为有用功，有用功为
在将水桶捞出的同时，带上了2kg的水，对水做的功为额外功，额外功为
捞出桶的过程中做的总功
则机械效率
故D正确，ABC错误。
故选D。
5.答案：83.3%
解析：提升物体做的有用功
拉力做的总功
该杠杆的机械效率
6.答案：50；300；变大
解析：图中所示承担总重的绳子股数，不计绳重和摩擦，拉力
拉力F移动的距离
拉力F做的功
不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率
动滑轮重不变时，物重增大，机械效率将变大。
7.答案：（1）匀速
（2）1.8；74.1%
（3）使用同一滑轮组，物重越大，机械效率越高
（4）2、3
（5）偏低
解析：（2）图甲中弹簧测力计的分度值为0.2 N，指针所指示的刻度值为1.8 N；第1次实验的机械效率。
（5）在图乙D中，拉力F向右倾斜，则与图乙C相比拉力变大，总功变大，有用功不变，故测出的机械效率将偏低。

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