新人教版八年级下册物理[机械效率(提高) 知识点整理及重点题型梳理]

新人教版八年级下册初中物理

重难点突破

知识点梳理及重点题型巩固练习

机械效率（提高）

【学习目标】

1、知道有用功、额外功、总功；

2、理解机械效率定义、大小范围、表示方法、公式、影响因素；

3、知道有用功、额外功、总功关系式；

4、理解机械效率的计算及公式。

【要点梳理】

要点一、有用功、额外功、总功（《机械效率》有用功、额外功和总功）

1、功的原理：使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功，也就是使用任何机械都不省功。

在理想情况下，使用机械所做的功等于不使用机械所作的功。

在实际情况中，使用机械所做的功大于不使用机械所作的功。

2、有用功：为了达到某一目的而必须做的功。如提沙子上楼时对沙子做的功就是有用功。利用机械工作时对工作目的物做的功叫有用功。

3、额外功：对人们完成某件事情来说没有用，但又不得不做的功，如提沙子上楼时对桶、滑轮等做的功就是额外功。

4、总功：使用机械时，动力做的功，例如：用桶从井中打水。由于工作目的是水，所以对水做的功是有用功，对桶做的功是额外功，人在整个提水过程中做的功是总功。

要点诠释：

1、总功是有用功与额外功之和，即W 有用+W 额外=W 总。

2、额外功的产生是因为利用机械做功时，除了对工作目的物做功外，还要克服机械本身的摩擦力或重力做功。

要点二、机械效率

为了表示有用功在总功中所占的比例，物理学中引入了机械效率，它等于有用功W 有用与总功W 总之比，符号为η。

要点诠释：

1、公式为总

有用W W =η，式中η表示机械效率，它是一个百分数。η的值越大，表明有用功在总功中所占的比例越大，做功的效率越高。

2、η的值总小于100%，由于机械本身的摩擦力或重力不可能为零，所以额外功总是存在的，即有用功总是小于总功。

3、知道增大机械效率的方法

根据公式可知：如果有用功不变，我们可以通过减小额外功来增大机械效

率，（例如我们用轻便的塑料桶打水，而不用很重的铁桶打水，就是运用这个道理）；如果额外功不变，我们可以通过增大有用功来提高机械效率；（例如，在研究滑轮组的机械效率时，我们会发现同一个滑轮组，提起的重物越重，机械效率越高，就是这个道理）；当然了，如果能在增大有用功的同时，减小额外功更好。

要点三、机械效率的几个推导公式

求简单机械的机械效率是初中物理教学的重点内容，也是近年来中考的热点问题。由于计算中涉及到总功、有用功、额外功等抽象概念，特别是滑轮组的机械效率题目中，同一滑轮组在不同负载情况下机械效率不同，有用功在具体情况中的形式不同，隐含条件的渗入，以及特殊形式的滑轮组等等，在学习的过程中常感觉困惑，易造成错解。为了解决这类问题，同学们要搞清楚以下几点：要对机械效率公式进行归类细化

根据对、、的具体理解，可以将机械效率的定义式进行如下归类：

1、在竖直方向上，G是物体重，G

是动滑轮重，h是物体被提升的高度，也是动滑轮被提升的高

动

度。∴，若绳重及摩擦不计，F是拉力，S是拉力F移动的距离，n是动滑轮上承担力的绳的段数。，；①②③公式都适合。若是考虑绳重和摩擦力，用滑轮组把物体提升的高度h，拉力F移动的距离S，总满足S=nh；只可用于①②。

2、在水平方向上，由于物体是匀速运动，滑轮组对物体的拉力F′与水平地面对物体的摩擦力f是

一对平衡力，∴，即克服水平面对物体摩擦所做的功在数值上是等于有用功。

3、在斜面方向上，f是物体与斜面之间的摩擦，L是斜面的长，由于克服斜面对物体摩擦所做的功

是额外功，所以。

【典型例题】

类型一、基础知识

1、（2016春•商水县期末）下列说法正确的是（）

A．效率高的机械，功率一定大

B．做功时间长的机械，功率一定大

C．所有机械的机械效率都小于1

D．功率大的机械做的功一定多

【思路点拨】本题根据机械效率、功率、功的定义和公式分析解答。

【答案】C

【解析】A、机械效率是指有用功占总功的比值，与功率大小（做功快慢）无关，A错；B、做功时间长，做功多少不知道，所以功率大小不能确定，B错；C、使用机械时，都要克服摩擦、提升机械做额外功，使得有用功小于总功，机械效率小于1，C正确；D、功率大的机械，不知道做功时间，做功多少不能确定，D错，故选C。

【总结升华】功的多少、功率（做功快慢）、机械效率是三个不同的物理量，含义不同，分析问题时要特别注意：做功快不一定做功多。

举一反三：

【变式1】某滑轮组经改进后提高了机械效率，若用它把同一物体匀速提到同样的高度，改进后与改进前相比较，下列说法中错误的是（）

A．做的有用功增加了

B．做的总功减少了

C．做的额外功减少了

D．做的有用功跟总功的比值增大了

【答案】A

【变式2】（《机械效率》例1）关于机械效率，下列说法正确的是（）

A. 越省力的的机械，机械效率越高

B. 有用功多的机械，效率越高

C. 额外功少的机械，机械效率高

D. 总功一定时，有用功多的机械的效率高

【答案】D

2、如图，两个滑轮组由每个质量相同的滑轮组成。用它们分别将重物G1、G2提高相同高度（）

A．若G1=G2，拉力做的额外功相同

B．若G1=G2，拉力做的总功相同

C．若G1=G2，甲的机械效率大于乙的机械效率

D．用同一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变

【答案】C

【解析】如果两个滑轮组所拉重物相同，由图可得，甲图中动滑轮只有1个，而乙图

中动滑轮有2个，说明乙图滑轮组所做的额外功要多。在提升相同重物，提升相同高

度的情况下，有用功相同，但乙图中做的额外功多，说明乙图中滑轮组机械效率低，乙图中的滑轮组需要做更多的总功。如果同一滑轮组提升的重物重力越大，说明有用功在总功中的比值越大，则机械效率变高。

【总结升华】本题考查机械效率在滑轮组中的具体应用，滑轮组的额外功与动滑轮的重力和摩擦有关。举一反三：

【变式】（《机械效率》例2）（多选）利用如图所示的甲、乙两滑轮组，在相同的时间内用大小相同的力F1和F2分别把质量相等的重物提升到相同的高度，则（）

A．力F1做的功多