机械效率知识点讲解及练习

《机械效率》讲义一、机械效率的引入（一）生活中的“效率”同学们，咱们先来说说生活中的效率。

就像咱们班大扫除的时候，有个同学擦玻璃特别快，一会儿就把好多块玻璃擦得干干净净，我们就说这个同学干活效率高。

那在机械这里呢，也有一个类似的概念，叫做机械效率。

（二）从抬水的经历说起我给你们讲个事儿啊。

有一次我去农村体验生活，看到有两个小朋友抬水。

他们用了一根很粗的木棍，中间绑着水桶。

一个小朋友力气大一点，他抬的时候使的力比较大，另一个小朋友力气小一点。

结果呢，他们发现水桶有时候晃得厉害，水还洒出来不少。

后来呢，他们换了一种抬法，调整了一下两个人用力的位置，水桶就稳多了，而且也能更快地把水抬回家。

这其实就和机械效率有点关系呢。

如果机械使用得好，就像他们后面那种抬水的方法，就可以更有效地完成任务，要是使用得不好，就像前面那种，不但水会洒，还浪费力气，效率就低啦。

二、有用功、额外功和总功（一）有用功1、概念有用功呢，就是我们为了达到某个目的，必须要做的功。

比如说，我们想要把一个很重的箱子搬到楼上去，那克服箱子重力做的功就是有用功。

就像你要把你的书包从教室的地上拿到桌子上，克服书包重力做的功就是有用功。

如果书包重10牛，桌子高1米，那有用功就是10牛乘以1米，也就是10焦耳。

这里的10牛就是书包受到的重力，1米就是书包被抬高的高度。

2、举例再举个例子，用水桶从井里打水，我们的目的是把水提上来，所以对水做的功就是有用功。

假如一桶水重200牛，井深5米，那有用功就是200牛乘以5米，等于1000焦耳。

这就好比你要把你喜欢的漫画书从书架的最下面一层拿到最上面一层，克服漫画书重力做的功就是有用功啦。

（二）额外功1、概念额外功呢，就是在做有用功的时候，不得不做的那些功。

还拿抬水那个事儿来说，他们用的那根木棍其实也有重量，那在抬水的过程中，把木棍一起抬起来就做了额外功。

还有，他们在抬水的时候，因为力气用得不均匀，水桶晃来晃去，为了让水桶稳定而额外花费的力气，这也是额外功。

第五节 机械效率知识点梳理１、有用功：定义：对人们有用的功。

公式：W 有用＝Gh （提升重物）=W 总－W 额=ηW 总斜面：W 有用= Gh2、额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功公式：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=f L3、总功： 定义：有用功加额外功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=FL4、机械效率：① 定义：有用功跟总功的比值。

② 公式： 斜 面： 定滑轮： 动滑轮： 滑轮组 ③ 有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 。

通常用 百分数 表示。

某滑轮机械效率为60%表 示有用功占总功的60% 。

④提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。

5、机械效率的测量： ① 原 理： ②应测物理量：钩码重力G 、钩码提升的高度h 、拉力F 、绳的自由端移动的距离S③器 材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计。

④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。

⑤结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：A 动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。

B 提升重物越重，做的有用功相对就多。

C 摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。

绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。

6、机械效率和功率的区别：功率和机械效率是两个不同的概念。

功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功；机械效率表示机械做功的效率， 即所做的总功中有多大比例的有用功。

η W 有用 W 总 = η Gh FL = η Gh FS = Gh Fh = GF = η Gh FS = Gh F2h = G2F = η Gh FS = Gh Fnh = G nF = η W 有用 W 总 = GhFS =考点解析考点1 有用功、额外功、总功1．下列说法正确的是（）A．用水桶从井中提水的时候，对桶做的功是有用功B．用水桶从井中提水的时候，对水做的是总功C．桶掉到井里，从井里把桶捞上来的时候，对桶做的功是有用功D．桶掉到井里，从井里把桶捞上来的时候，桶里带了一些水，对桶和水做的功是有用功考点2 机械效率的理解2．（2013•三明）下列关于机械效率的说法中，正确的是（）A．机械效率可以达到100%B．机械效率的高低取决于有用功的多少C．使用滑轮组做功越快，机械效率越高D．用同一滑轮组提升质量不同的物体，机械效率不同考点3 机械效率的计算3．（2012•沙县质检）如图是小华同学做“测滑轮组机械效率”的实验装置图，钩码总重为2N，小华同学用4s将钩码匀速提升0.16m，弹簧测力计示数为1N，求：（1）钩码匀速上升的速度；（2）在实验过程中，拉力所做的功及功率；（3）滑轮组的机械效率．考点4 机械效率的测量4．（2012•泰州）某实验小组利用如图所示的装置测滑轮组机械效率，记录数据如下表试验序号钩码g/N钩码上升的高度/m 绳端的拉力/N绳端移动的距离/m机械功率/%① 4 0.1 1.8 0.3 74.1② 6 0.1 2.4 0.3（1）实验时，应沿竖直方向拉动弹簧测力计；（2）第2次实验中，拉力做的总功是J，滑轮组做的有用功是J，滑轮组的机械效率η= （结果保留一位小数）．（3）由记录数据分析，两次机械效率不同的主要原因是．同步练习1．体重是400N的小丽同学用重10N的水桶，提起重为100N的水沿楼梯送到6m高的宿舍里使用，完成这一次提水，她对水做的功为有用功，则她做的有用功和额外功分别是（）A．600J，60J B．600J，2460J C．660J，2400J D．3000J，60J 2．（2008•南充）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，功率一定小C．所有机械的机械效率都小于1D．功率大的机械，做功一定多4．小红在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时，提出下列假设：（1）机械效率可能跟动滑轮有关（2）机械效率可能跟被拉物体上升的高度有关（3）机械效率可能跟被拉物体重有关（4）机械效率可能跟承受绳子的段数有关然后小婷设计了如图所示的2组实验进行对比，来验证小红提出的假设，则该实验验证的假设是（）A．（1）B．（2）C．（3）D．（4）5．（2013•厦门）如图所示，用同样的轻绳（不计绳重）和滑轮安装成甲、乙两种装置．将同一物体匀速提升相同高度，使用甲装置机械效率较高，使用乙装置能省力．（均选填“一定”或“不一定”）6．用如图所示的滑轮组，将重为10N的物体以0.1m/s的速度匀速提升，拉力F=6N，拉力的功率为W，滑轮组的机械效率为．若不计绳重和摩擦，动滑轮的重力为N．如果重物重力增加，滑轮组的机械效率将．（选填：“增大”、“减小”或“不变”）7．一位工人用如图所示滑轮组装置从10m深的井下将重物G匀速提到地面，在整个过程中，绳子的重力和摩擦力不计，求：（1）若被提升的物体重G=400N，工人用的拉力是250N，求该装置的机械效率；（2）若工人在100s内用该装置将重G2=900N的物体从井下匀速提到地面，求工人拉绳的力及装置的机械效率？第6题图。

初中物理机械效率精讲精练超值什么是机械效率机械效率是物体运动时能量的转化和损失情况的指标。

它是指机械设备或系统理论上能输出的功与实际输出功之比，用Greek Small Letter Eta (η) 表示。

机械效率的大小取决于能量转化和损失的程度，是评价机械设备效能的重要指标之一。

机械效率的计算公式机械效率的计算公式为：η = (输出功 / 输入功) × 100%其中，输出功是指机械设备或系统在工作过程中所输出的功；输入功是指机械设备或系统在工作过程中所输入的功。

机械能的转化和损失在机械设备或系统中，能量可以以两种形式存在：动能和势能。

机械能的转化和损失主要发生在摩擦、粘滞、空气阻力等因素的作用下。

摩擦摩擦是指物体相对运动时由于两个物体表面的接触而产生的阻力。

摩擦会引起能量的转化和损失，使机械设备的效率降低。

粘滞粘滞是指物体在流体中运动时由于流体内部的粘滞力而产生的阻力。

粘滞力同样会导致机械能的转化和损失。

空气阻力空气阻力是指物体在运动时受到空气的阻碍所产生的阻力。

在运动速度较高的情况下，空气阻力会导致机械能的损失。

如何提高机械效率为了提高机械效率，我们可以采取一些措施：1.减小摩擦力：可以通过涂抹润滑油、改善材料表面质量等方式来减小摩擦力，从而减少能量的转化和损失。

2.优化设计：在机械设备的设计过程中，可以采用合理的结构和材料选择，以减小粘滞和空气阻力，提高机械效率。

3.定期维护：定期对机械设备进行检查和维护，保持设备的良好状态，能有效地减小能量的转化和损失。

4.选择高效设备：在购买机械设备时，可以选择具有高机械效率的设备，这样可以在一定程度上提高整体的效率。

机械效率的应用举例举例说明机械效率的应用可以更好地理解和掌握这个概念。

1.自行车自行车是一个常见的机械设备，它涉及到能量的转化和损失。

在骑行过程中，人的输入功通过踩踏脚蹬转化为车轮的输出功，使自行车前进。

然而，由于摩擦和空气阻力的存在，一部分能量会转化为热能而损失掉。

机械效率（知识点总结）知识点一 几个概念１、有用功：定义：对人们有用的功。

公式：W 有用＝Gh （提升重物）=W 总－W 额=ηW 总 斜面：W 有用= Gh2、额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功公式：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=f L3、总功： 定义：有用功加额外功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 知识点二 机械效率及其计算1、机械效率：① 定义：有用功跟总功的比值。

② 公式：斜 面知识网络重难点突破η W 有用W 总= η GhFL=：： 滑轮组③ 有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 。

通常用 百分数 表示。

某滑轮机械效率为60%表 示有用功占总功的60% 。

④提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。

知识点三 机械效率的测量：1.原 理：2.应测物理量：钩码重力G 、钩码提升的高度h 、拉力F 、绳的自由端移动的距离S3.器 材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计。

4.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。

5.结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：A 动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。

B 提升重物越重，做的有用功相对就多。

C 摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。

绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。

同步练习：一．选择题（共4小题）1．如图用同一滑轮组分别将两个不同的物体A 和B 匀速提升相同的高度，不计绳重和摩擦，提升A 的过程滑轮组的机械效率较大，则下列说法正确的是（ ）A ．提升A 的拉力较大B ．提升B 做的有用功较多C ．A 物体的重力较小D ．提升B 做的额外功较少η W 有用 W 总 = GhFS=【答案】A【解析】由题知，提起两物体所用的滑轮组相同，将物体提升相同的高度，不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力所做的功是额外功，由W额＝G动h可知，提升A和B所做的额外功相同，故D错误；不计绳重与摩擦，用同样的滑轮组将不同的物体提升相同的高度，若提升的物重越大，由W＝Gh可知，所做的有用功越大，而额外功相同，虽然拉力做的总功也越大，但有用功在总功中所占的比例越大，即滑轮组的机械效率越大，所以，增大提升的物重可以提高滑轮组的机械效率。

机械效率知识点梳理与典型例题一、知识梳理：（一、）正确理解有用功、额外功和总功1、有用功：叫有用功。

通常是机械对物体所做的功就是有用功。

例如，你用滑轮组匀速提升重物时，W有用=Gh；又如用滑轮组拉动重物在水平面上匀速移动时，W有用=fs。

2、额外功：叫额外功，通常是克服机械自重和摩擦所做的功。

3、总功：叫总功。

通常是人使用机械时对机械所做的功。

W总=Fs，既然是人做的功，那么这里的F就是人使用机械时所用的力，s是人的力所通过的距离。

有用功、额外功和总功的关系是W总=W有+W额外。

（二、）机械效率1、定义：机械效率是，表达式= 。

由表达式可知：（1）总功一定时，机械做的有用功越多，或额外功越少，机械效率就越高。

（2）当有用功一定时，机械所做的总功越少，或额外功越少，机械效率越高。

2. 机械效率是个比值，通常用百分数表示，由于使用任何机械都要做额外功，因此有用功总小于总功，所以总 l。

二、分类典型例题：题型一：对有用功、额外功、总功的认识，并能利用机械效率公式进行简单的分析判断例1：下列机械效率的说法正确的是（）A．机械效率可以提高到100% B．机械效率总小于1C．功率大的机械机械效率高 D．机械效率越高,有用功就越多例2：各种机械在使用时产生额外功的原因不完全相同，要根据具体情况具体分析。

具体分析图1中三种做功情况(滑轮规格均相同，不计绳重)，产生额外功最多的应是图。

若钩码的质量为100g，在三种情况中均被提高1m，各种情况机械做的有用功均为J，通过分析可判断出图的机械效率最大。

例3：小红用塑料桶从井中打水；小军把不小心掉进井中的塑料桶打捞上来。

在这两个情形中水桶中都有水。

那么下列分析中正确的是（）A、两个情形中，两人对水做的功都是有用功B、两个情形中，两人对水做的功都是总功C、两个情形中，两人对水做的功都是额外功D、小红对水做的功是有用功，小军对水做的功是额外功题型二：会简单计算有用功、额外功、总功和机械效率例1：一台起重机将重5000N的货物提高2m，如果额外功是2500J，则起重机做的有用功是J，该起重机的机械效率是。

专题11机械效率的计算机械效率是初中物理力学中重要的知识点,是中考中必考的知识点之一。

机械效率知识综合性强,学生考试中普遍感觉较难,很多学生往往是机械的模仿,一味的套公式,不理解公式成立的条件,出错率偏高。

一、机械效率1、三功——有用功、额外功、总功2、机械效率（1）定义：物理学中,把有用功跟总功的比值叫做机械效率,用η表示。

（2）公式：100%W W η=⨯有用总（3）提高机械效率的方法：增大重物、减小机械间的摩擦、减小机械自重、改进结构等。

注意：机械效率是一个比值,通常用百分数表示,由于有用功总小于总功,故机械效率总小于1；机械效率的高低与使用机械是省力还是费力无关。

二、滑轮组机械效率的计算：（物体匀速运动）当滑轮组竖放使用时,克服物体重力做有用功,所以有用功是W 有用=Gh,总功W 总=Fs,额外功W 额=W 总－W 有=Fs －Gh,机械效率100%=100%W GhW Fsη=⨯⨯有用总（任何情况下都适用）； 如果不计绳重和摩擦,额外功W 额=G 动h,机械效率100%=100%W GhW Gh G hη=⨯⨯+有用总动=100%GG G ⨯+动（不考虑绳子和摩擦的情况下适用）。

当滑轮组横放使用时,克服摩擦力做有用功,所以有用功是W有用=fs 物,总功W 总=Fs 绳,额外功W 额=W 总－W 有=Fs 绳－fh,机械效率100%=100%W fsW Fs η=⨯⨯有用物绳总,此时与物体重力无关,绳端移动的距离与物体运动的距离的关系为s 绳=ns 物。

注意：（1）当用竖放滑轮组提水中物体时,克服的不再是物体的重力,而是G-F 浮,在计算机械效率时,只有将G 换成G-F 浮即可。

（2）由于物体和绳端同时运动,将s=nh 或s 绳=ns 物两边同时除以时间t,所以得v 绳=nv物。

尤其在计算拉力的功率选用P=Fv 计算时,一定要用v 绳,不要用v 物。

（3）滑轮组机械效率的高低与提升物体的重力、动滑轮的重力有关,与绳子股数、提升高度无关。

初中物理机械效率知识点机械效率是指机器或设备在工作过程中所转化的有用功率与输入的总功率之比。

用数学式表示为：机械效率=有用功率/输入功率机械效率是评价机械工作效果的一个重要指标，对于提高机械的效果、节约能源都具有重要的意义。

下面是关于机械效率的一些知识点。

1.机械效率的意义：机械效率是评价机器工作能力的重要指标。

一个机械的效率越高，说明它所转化的有用功越大，能量的损耗越小，工作效率越高。

2.机械效率的计算方法：机械效率的计算方法是根据机器所转化的有用功率和输入的总功率之比。

有用功率通常是指机器所做的有用功。

例如，提水机从水井把水抽出来的功率即为有用功。

输入功率通常是指机器输入的总功率，包括有用功和无用功。

例如，提水机的输入功率即为电动机输入的电功率。

3.影响机械效率的因素：机械效率受到多种因素的影响。

常见的影响机械效率的因素有摩擦、传动效率、机械结构的合理性等。

摩擦是机械效率损失的主要原因，包括摩擦阻力和粘附阻力。

为了提高机械效率，可以采取减少摩擦的措施，如减少滑动部件的接触面积、采用润滑剂等。

传动效率是指传动装置传递的功率与输入功率之比。

传动效率受到传动装置结构和材料的影响。

机械结构的合理性也是影响机械效率的重要因素，合理的机械结构可以减少能量的损失，提高机械效率。

4.提高机械效率的方法：为了提高机械效率，可以采取以下几个方法。

首先，减少摩擦损失。

可以采取措施减少机件的摩擦面积、改善润滑状况、选择低摩擦系数的材料等。

其次，提高传动效率。

可以选用高效率的传动装置，如齿轮传动、带传动等。

此外，还可以适当调整传动装置的传动比，选择合适的传动参数。

最后，改进机械结构。

可以通过改进机械结构来减少能量的损失，例如减小机器内部的摩擦、减少受力的部件。

总之，机械效率是机器工作效果的一个重要指标，对于提高机械的工作效率、节约能源具有重要意义。

为了提高机械效率，可以采取减少摩擦损失、提高传动效率、改进机械结构等方法。

第七讲 机械效率小剧场可以播放视频观看哦！知识树一、机械效率1. 有用功、额外功和总功(1) 有用功：利用机械做功时，对人们有用的功叫有用功（）； (2) 额外功：对人们没有用，但又不得不做的功叫额外功（）； (3) 总功：有用功加额外功是总共做的功，叫总功（），．有额总总有额2. 机械效率定义：有用功跟总功的比值；公式：有用功总小于总功，所以机械效率总小于．关于机械效率的公式，还有几个，分别是：①； ②； ③注意：它们的适用条件，当滑轮组竖直放置时方能使用．有总物物动3. 功率和机械效率功率和机械效率的区别：功率和机械效率是两个不同的概念．功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功．机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的功是有用的．功率和机械效率是两个物理意义不同也没有直接联系的物理量．功率大的机械，机械效率不一定高；机械效率高的机械，功率也不一定大．项目机械效率功率定义有用功跟总功的比值功与时间的比表达式相关因素有用功、总功功、完成功所用的时间单位无单位，用百分数表示瓦（）物理意义表示机械性能的好坏表示物体做功的快慢结论机械效率与功率之间没有直接的关系有总有总小试牛刀A.B.C.D.E.F.G.1.关于机械效率，下列说法正确的是（ ）机械效率大的机器，所做的有用功越多所做有用功越多，机械效率越高做功越快的机器机械效率高在实际生产中，有用功永远小于总功，所以机械效率一定小于额外功在总功中占的比例越小的机械效率越高越省力的机械，机械效率越大有用功相同、总功越大机械效率越高H.额外功相同、有用功越大的机械效率越高反转课堂推荐题目A.甲的有用功比乙的有用功大B.甲的总功比乙的总功小C.做相同的总功，甲的有用功比乙的少D.做相同的总功，甲的有用功比乙的多2.甲的机械效率比乙的机械效率高，这表明（ ）二、机械效率公式应用1.竖向滑轮、滑轮组(1)(2)=(3)（n 为连接动滑轮绳子段数）(4) (5) （忽略绳重和摩擦情况下使用）(6)（被拉物体受到浮力作用且忽略绳重和摩擦情况下使用）（与、有关，与、、无关）增大的方法：增加物重；减小动滑轮重力；减小绳重及摩擦。

机械效率1. 建筑工人用如图所示的装置把重400N 的物体匀速提升3m ．所用的手拉力为300N ．则该工人所做的有用功为 J ，总功为 J ，该滑轮组的机械效率是 （保留三位有效数字）．2 (10安徽）现在地震时有发生，于是人们开始重视加固维修房屋，常常可以看到图示的场景。

假如该工人通过滑轮把50㎏的水泥缓缓提升4m 到房顶，所用拉力约300N 。

该机械的效率约为__________。

3 如图所示，工人用滑轮组提升重240N 的物体，所用的拉力为150N ，物体在5秒内匀速上升lm 。

求： (1)拉力做功的功率； (2)滑轮组的机械效率。

4 建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为230Ｎ 的建材从地面匀速送到6ｍ 高处，所用拉力为125Ｎ，时间为20ｓ．求： （１）工人做的有用功； （２）工人做的总功；（３）此过程中该装置的机械效率； （４）工人做功的功率．5. 如图，工人用一只动滑轮将重400N 的木箱匀速向上提升。

不计摩擦和滑轮重，工人所用的拉力大小为 N ；实际上，动滑轮的机械效率80%，在将木箱匀速提升50cm 的过程中，需要做的有用功是_______J ；总功______J （g 取10N/kg ）G F6 某人用如图所示的滑轮组（不计磨擦）提升某一重物，所用拉力F为200N，若滑轮组的机械效率为80%。

求（1）被提升的物重？（2）动滑轮重？7 用如图所示的滑轮组匀速提升重为480N的物体G，所用拉力F为300N，将重物提升3m所用的时间为10s．不计绳重和摩擦，求：(1) 拉力的功率。

(2) 动滑轮的重力。

(3)滑轮组的机械效率。

滑轮组做功小结12．斜面是一种常见的简单机械，在生产和生活中利用斜面提升物体可以省力。

图示为倾角θ=30。

的固定斜面，用平行于斜面的拉力F=4N，将一物体从斜面底端匀速拉上斜面，已知物体上升的高度h=1m。

物体重为6N.求：(1)求拉力F做的功（2）有用功是多少（3）该斜面的机械效率为多少13 如图所示，斜面长5m，高3 m，小明用绳子沿斜面将重为300N的木块由斜面底端匀速拉到顶端，拉力大小为240N，绳重不计。

机械效率〔讲义〕一、知识点睛1.机械效率：〔1〕公式：〔2〕求解有用功或总功时，可以直接用对应的力乘以间隔；也可以用关系W总=W有+W额。

〔3〕影响机械效率的因素有物重、机械自重、摩擦等。

2.杠杆的机械效率：F有用功：杠杆作用在物体上的拉力所做的功，即；总功：施加的动力所做的功，即。

额外功：克制杠杆自重所做的功。

机械效率：。

3.滑轮〔组〕的机械效率：有用功：作用在物体上的拉力所做的功，即；总功：绳子自由端拉力所做的功，即。

额外功：克制滑轮自重所做的功。

机械效率：。

4.斜面的机械效率有用功：克制物体重力所做的功，即。

总功：沿斜面施加的拉力所做的功，即。

额外功：克制摩擦所做的功。

机械效率：。

二、精讲精练1.现有重 800N 的木箱 A，小李同学想把它搬到高为 6m、长为10m 的斜面上，如下图，他站在斜面上，沿斜面向上用 600N 的拉力使木箱 A 以 0.2m/s 的速度匀速从斜面底端到达斜面顶端。

求：〔1〕小李同学拉木箱的功率是多大？〔2〕该斜面的机械效率是多少？〔3〕木箱 A 在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大？2.一辆小汽车正在匀速爬上六盘山一段坡长是 1000m、坡高h 是60m 的盘山路，小汽车的质量m 是 1000kg，小汽车的牵引力F 是 720N。

〔1〕如下图，上山的路修成盘山弯曲的，目的是。

〔2〕假如小汽车上坡所用时间为 60s，求汽车牵引力做功的功率是多大？〔3〕这段盘山路的机械效率是多少？〔取g=10N/kg〕3.在某个仓库，小华看到工人利用斜面把货物推到车上，联想到上物理课时教师讲过的知识，小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关？小华提出了以下的猜测：A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关。

B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。

小华同学为了证实自己的猜测是否正确，于是他用同一块木板组成如下图的装置进展了实验探究，记录实验数据如下表：〔1〕在实验操作过程中，应沿斜面向上拉动木块；实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向挪动〔填“左〞或“右〞〕。

12.3 机械效率（解析版）考点1 有用功和额外功（1）有用功：利用机械做功的时候，对人们有用的功就叫做有用功。

（2）额外功：并非我们需要但又不得不做的功叫做额外功。

（3）总功：有用功与额外功的和叫总功。

（4）总功的计算：W 总=Fs ；W 总=W 有用+W 额外（5）有用功的计算方法：W 有用=Gh ；W 有用=W 总-W 额外（6）额外功的计算方法：W 额外=G ′h ，W 额外=f 摩s ；W 额外=W 总-W 有用【典例1】（2019•信阳模拟）甲同学用水桶从井里提水，乙同学用绳把掉在井中的桶捞上来，水桶里带了一些水，关于两同学做有用功、额外功的说法正确的是（ ）A ．甲提水桶做的功都是有用功B ．乙提水桶做的功都是有用功C ．甲提水桶对桶做的功是额外功D ．乙提水桶对桶做的功是额外功典例分析＋变式训练考点直击【答案】C。

【分析】从两个同学做功的目的出发，分析哪个功才是需要的有用功。

【解答】解：甲同学的目的是提水，所以对水做的功是有用功。

但是对桶又不得不做功，则对桶做的是额外功。

乙同学的目的是提桶，所以对桶做的功是有用功。

但是对水又不得不做功，则对水做的是额外功。

故选：C。

【典例2】（春•广饶县期末）当你用桶从井中提水的时候，你对桶所做的功　额外功　；如果桶掉进井里，从井里捞桶的时候，桶里带着一些水，这时你对桶做的功是　有用功　。

（填“总功”、“有用功”或“额外功”）。

【答案】额外功；有用功。

【分析】使用机械时，人们为完成某项任务必须做的功叫有用功；对完成任务没有用，但不得不做的功叫额外功。

【解答】解：用水桶从井中提水的时候，目的是提水，所以对水做的是有用功，同时还要将水桶提起来，所以对桶做的是额外功；从井中提水桶的过程中，目的是捞桶，所以对桶做的是有用功，同时，还要将桶中的部分水提起来，所以对水做的是额外功。

故答案为：额外功；有用功。

【变式训练1】（2019秋•南丹县期中）分别用杠杆、斜面和滑轮组将同一物体举升相同高度，做的有用功（ ）A．杠杆最多B．斜面最多C．滑轮组最多D．一样多【答案】D。

滑轮专题复习滑轮：定滑轮和动滑轮1．定滑轮：滑轮的轴固定不动的叫做定滑轮。

定滑轮可以改变力的方向，但不省力。

2．动滑轮：滑轮的轴随物体一起运动，这样的滑轮叫做动滑轮。

动滑轮可以省一半力，但不能改变用力的方向。

滑轮组1．滑轮组是由若干个定滑轮和动滑轮组装而成的，可以达到既省力又改变力的方向的作用效果。

2．滑轮组省力情况的确定方法：在不考虑摩擦及动滑轮受到的重力的情况下，使用滑轮组时，滑轮组用几股绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一。

如图所示。

滑轮组绳子的穿绕方式及拉力计算滑轮组绳子的穿绕方式很多，现以串联式滑轮为例，介绍几种滑轮组绳子的穿绕方式。

1．一个定滑轮和一个动滑轮（图1．47－7）。

2．一个定滑轮和二个动滑轮（图1．47－8）。

3．二个定滑轮和一个动滑轮（图．47－9甲）。

4．二个定滑轮和二个动滑轮（图1．47－9乙）。

巧记“口诀”，组装滑轮组根据不同的要求，设计与组装滑轮组的方法很多。

利用口诀：“奇动偶定；一动配一定；偶数减一定；变向加一定。

”去解决这一问题，可以使学生准确记忆和掌握组装滑轮组的要领。

1、根据题意确定由多少段绳子（n）承担动滑轮重力和物体重力。

2、确定动滑轮个数。

（1）当n为偶数时，动滑轮的个数是：n/2（2）当n为奇数时，动滑轮的个数是：n-1/23、组装滑轮组。

口诀：“奇动偶定”。

确定好了动滑轮和定滑轮的个数后，再确定绳子的起始点。

（1）当n为奇数时，绳子的起始点从动滑轮开始，经定滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。

（2）当n为偶数时，绳子的起始点从定滑轮开始，经动滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。

（3）当动滑轮和定滑轮个数不相等时,只有一种绕法,固定端一定在个数较少的滑轮上。

（4）在需要改变施力的方向时，仍以动滑轮的个数为基数，按“变向加一定”的方法确定定滑轮的个数。

即：在“一动配一定，偶数减一定”的基数上，再加上一个定滑轮。

相关公式1、绳子段数n的确定：在定滑轮和动滑轮之间划一条虚线，将定滑轮和动滑轮隔开，然后再查出与动滑轮相连的绳子段数。

机械效率1. 建筑工人用如图所示的装置把重400N的物体匀速提升３m．所用的手拉力为300Ｎ.则该工人所做的有用功为 J,总功为Ｊ,该滑轮组的机械效率是(保留三位有效数字）．2 (10安徽）现在地震时有发生，于是人们开始重视加固维修房屋，常常可以看到图示的场景。

假如该工人通过滑轮把50㎏的水泥缓缓提升4m 到房顶,所用拉力约３０0N。

该机械的效率约为__＿＿＿＿＿___。

３如图所示,工人用滑轮组提升重240N的物体，所用的拉力为150N,物体在5秒内匀速上升lm。

求：(1)拉力做功的功率；(2)滑轮组的机械效率。

4 建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为2３０N 的建材从地面匀速送到6ｍ高处，所用拉力为125N，时间为20s．求:(１）工人做的有用功; (2）工人做的总功；（3)此过程中该装置的机械效率； (4)工人做功的功率．5. 如图,工人用一只动滑轮将重400Ｎ的木箱匀速向上提升。

不计摩擦和滑轮重,工人所用的拉力大小为N;实际上，动滑轮的机械效率8０％，在将木箱匀速提升５0cｍ的过程中，需要做的有用功是＿__＿__＿Ｊ;总功____＿_J(g取1０N/kg）G F6 某人用如图所示的滑轮组(不计磨擦)提升某一重物,所用拉力F为２00Ｎ，若滑轮组的机械效率为8０%。

求（1）被提升的物重?(2）动滑轮重？７用如图所示的滑轮组匀速提升重为48０N的物体G，所用拉力Ｆ为3０0Ｎ,将重物提升3ｍ所用的时间为1０s.不计绳重和摩擦,求：ﻫ（１)拉力的功率。

(2)动滑轮的重力。

(3)滑轮组的机械效率。

滑轮组做功小结１２．斜面是一种常见的简单机械，在生产和生活中利用斜面提升物体可以省力。

图示为倾角θ=30。

的固定斜面，用平行于斜面的拉力F ＝4N,将一物体从斜面底端匀速拉上斜面,已知物体上升的高度h=１m。

物体重为6N.求:(1)求拉力Ｆ做的功(2)有用功是多少(3)该斜面的机械效率为多少１3 如图所示，斜面长5m,高3 m，小明用绳子沿斜面将重为３00Ｎ的木块由斜面底端匀速拉到顶端,拉力大小为24０Ｎ，绳重不计。

机械效率机械效率（1）有用功：必须要做且对人们有用的功，用有W 表示。

（2）额外功：不需要但是又不得不做的功，用额W 表示。

（3）总功：有用功和额外功的总和，用总W 表示，因此有额总W W W =+。

（4）机械效率①定义：有用功和总功的比值叫做机械效率。

②公式：总有=ηW W 。

③有用功总是小于总功，所以机械效率总是小于1。

（5）提高机械效率的方法①增加有用功：在机械可承受范围内，增加提升的物重。

②减少额外功：减轻机械本身质量，加润滑油减小机械轮轴之间的摩擦。

探究影响滑轮组机械效率的因素 实验原理：总有=ηW W 实验方法：控制变量法 实验装置：实验结论：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力和提升物体的重力等有关（不计绳重与摩擦）。

常见考点：Q1：多次测量的目的是什么？A ：目的是总结规律，而不是求平均值。

Q2：如何提高机械效率？A ：增加有用功：在机械能承受的范围内，增加提升的物重；减少额外功：减轻机械本身的质量、加润滑油减小摩擦等。

Q3：有用功、总功、机械效率、动滑轮重力的计算？ A ：有用功：有物=W G h ；总功：总=W Fs ；机械效率：总物有==ηW FsG hW ； 动滑轮重力（不计绳重和摩擦）：物动=−G nF G 或动有总额==−hhG W W W 。

1．甲的机械效率比乙高，这说明( ) A ．甲做的总功比乙多 B ．甲做的有用功比乙多C ．做相同的总功，甲做的额外功比乙少D ．做相同的总功，甲做的有用功比乙少2．如图所示，>AC BC ，把同一物体分别沿斜面AC 、BC 推上顶端，推力分别为F 1、F 2，所做的功分别为W 1、W 2。

在不考虑摩擦的情况下( )A ．<F F 12，=W W 12B ．>F F 12，>W W 12C．=F F12，=W W12D．<F F12，<W W123．对同一滑轮组，下列各措施中不能提高机械效率的是()A．增加提升重物的重力B．改用质量小的动滑轮C．减少提升高度，减少做功D．在轮轴处加润滑油，减小摩擦4．如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，摩擦力和绳重忽略不计，在物体匀速上升的过程中()A．<F F12，甲乙=ηηB．<F F12，甲乙>ηηC．>F F12，甲乙=ηηD．>F F12，甲乙<ηη5．质量为80kg的工人利用如图滑轮组将一质量为60kg的重物A匀速提升1m，此时该滑轮组的机械效率为75%（不计绳重与摩擦，g取10N/kg)，小明对此工作过程及装置做出了论断，下列论断正确的是()A．动滑轮重为200NB．此过程中，工人对地面的压力为600NC．重物匀速上升过程中机械能不变D．若增大重物A，滑轮组机械效率不变6．用滑轮组提升重物，滑轮组和重物一起上升，手拉绳对做功的同时要对滑轮组做功，手对滑轮组做的功是功；用笤帚扫地，用力将灰尘向前推动的同时，笤帚沿力的方向也要向前运动，推力对灰尘做的功是功。

关于机械效率的题目1. 机械效率的基本概念- 知识点- 机械效率是指有用功跟总功的比值，用符号eta表示，公式为eta=frac{W_有}{W_总}×100%。

其中W_有是对人们有用的功，W_总是动力对机械所做的功。

- 题目- 用一个动滑轮将重为500N的物体匀速提升2m，所用的拉力为300N，求这个动滑轮的机械效率。

- 解析- 根据公式W = Fs计算总功W_总。

动滑轮绳子段数n = 2，物体上升h = 2m，则绳子自由端移动的距离s=nh = 2×2m = 4m。

拉力F = 300N，所以W_总=Fs = 300N×4m=1200J。

- 然后计算有用功W_有，W_有=Gh = 500N×2m = 1000J。

- 最后根据机械效率公式eta=frac{W_有}{W_总}×100%=(1000J)/(1200J)×100%≈83.3%。

2. 斜面的机械效率- 知识点- 对于斜面，有用功W_有=Gh（G是物体重力，h是斜面的高度），总功W_总=Fs（F是沿斜面的拉力，s是斜面的长度），机械效率eta=(Gh)/(Fs)×100%。

- 题目- 一斜面长5m，高1m，把重为500N的物体匀速地推向斜面顶端。

若斜面是光滑的，则推力为多少？若实际推力为150N，求斜面的机械效率。

- 解析- （1）如果斜面是光滑的，根据功的原理W_有=W_总，即Gh = Fs，G = 500N，h = 1m，s = 5m，则F=(Gh)/(s)=(500N×1m)/(5m)=100N。

- （2）实际推力F'=150N，W_总=F's = 150N×5m = 750J，W_有=Gh = 500N×1m = 500J，所以eta=frac{W_有}{W_总}×100%=(500J)/(750J)×100%≈66.7%。