第3节 机械效率的综合计算(第3课时)
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机械效率课件页数:15
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第12章第3节机械效率页数:12
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第3节-机械效率ppt课件页数:11
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第3节机械效率A页数:3
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《第3节 机械效率》公开课教学PPT课件【八年级物理人教版下册】
（2）机械效率总小于1 。（因为有用功总小于总功） W总 W额外 W总
二、新知讲解
4.理解机械效率的含义：
起重机的机械效 率是45%，它表示什么 意思？
使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比 值是45%，也可以说有用功在总功中所占的百分比是
45%，另外的55％是额外功。
二、新知讲解
生 活 中 一 些 离心式水泵60%－80% 机 械 的 机 械 效 率
W额
W总
二、新知讲解
理解机械的三种功
要实现目的，完成
有用功,必须施加动力F
对滑轮做功，动力所做 的是总功
要提升G，同时必须将
动滑轮也提升。这时，你 要克服动滑轮重力和摩擦 而额外做功，否则你不能 完成任务。这部分功无利 用价值而又不得不做，是 额外功。
F G
如：用竖直方向上
的滑轮提升物体G
提升物体G
二、新知讲解
6．使用机械时产生额外功的原因： 机械自重和摩擦
绳重、绳与 滑轮之间的摩擦
动滑轮重、绳重、绳与 滑轮之间的摩擦
二、新知讲解
6．使用机械时产生额外功的原因： 机械自重和摩擦
杠杆的自重、杠杆与 支点之间的摩擦
物体与斜面间的摩擦
二、新知讲解
7．如何提高动滑轮的机械效率
方法一 方法二
提高提升的物重。
起重机40%－50%
柴油机28%－37% 汽油机 22%－27%
二、新知讲解
有没有机械效率为100%的机械？为什么？
没有！
使用任何机械都不可避免地要做额外功，因此，有用
功总是小于总功，而 W有用 所以η总是小于1。 W总
二、新知讲解
5.滑轮组的效率： (1)竖直拉自由端：
初三物理《机械效率》课件
物体质量对机械效率的影响
物体质量越大，所需的动力和能量就越大，机械效率也会相应提 高。但过大的质量会增加机械负担，导致机械效率降低。
提高物体质量的方法
增加负载、选择密度较大的材料等。
实例分析
以电梯为例，电梯在提升轻载时效率较低，而在提升重载时效率较 高。
提升高度
01
提升高度对机械效率的影响
提升高度越高，所需的能量和动力就越大，机械效率也会相应提高。但
和经济效益。
灌溉机械
灌溉机械如水泵和喷灌机等，通过 提高水的输送效率，为农业生产提 供稳定的水源，从而提高农作物产 量。
农业运输机械
如农用卡车和拖拉机等，用于农产 品的运输，其机械效率对于减少运 输时间和成本具有重要意义。
工业机械
采矿机械
采矿机械如挖掘机和矿用提升机 等，在矿产资源开采中发挥着重 要作用，提高其机械效率有助于 降低采矿成本和提高生产效益。
化工机械
化工机械如离心机和压缩机等， 在化工生产过程中需要高效率运 转，以确保生产流程的稳定性和
产品的质量。
流水线设备
流水线设备在制造业中广泛应用 ，提高其机械效率能够加快生产
速度，降低生产成本。
家用电器
空调和冰箱
空调和冰箱等家用电器在日常生活中不可或缺，其机械效率决定了 能源消耗量和制冷效果。
洗衣机和烘干机
实验器材
滑轮组装置
滑轮、绳子、重物。
测量工具
弹簧测力计、刻度尺。
实验步骤与数据记录
• 搭建滑轮组：选择合适的滑轮和绳子搭建滑轮组，确保装 置稳定。
实验步骤与数据记录
2. 测量数据 • 使用弹簧测力计测量重物的重力（G）。
• 测量绳子自由端的拉力（F）。
第3节 机械效率
在“学雷锋，见行动”的活动中，小明坚持每天 给孤寡老奶奶挑水。有一次在井边提水时，小明 不小心将水桶掉到水里去了，他设法将水桶捞上 来。在“提水”和“捞桶”这两个过程中，下列 说法正确的是（ ）
C
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，对水做的功是总功 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，桶里带一 些水，对桶和水做的功是有用功
解 : (1) W 总 Fs 800N 4 m 3200 J
( 2 )W 有 S 4 G h G 2000 N m 2000 J n 4
G F
( 3 )W 额 W 总 W 有 3 2 0 0 J 2 0 0 0 J 1 2 0 0 J
W有 2000 J ( 4 ) 6 2 .5 % W总 3200 J
起重机的机械效率是60%
它表示什么意思?
使用起重机提升重 物时所做的有用功跟总 功的比值是60%，也可 以说有用功在总功中占 有60%，另外的40％是 额外功．
W有 W总
W有 W有 W额 W总 W额
W总
（在允许的条件下）
四、斜面的机械效率
1.把物体拉上斜面 时,额外功是什么? (克服物体与斜面 之间的摩擦力而做 功) 2.探究一下光滑程度一样的斜面,当它的倾斜程度不同 时, 斜面的机械效率是否相同. 请思考: （1）.怎样计算总功? W总= Fs （2）.怎样计算有用功? W有= G h （3）.实验中需要测量哪几个物理量? 改变木板的倾斜程度,再测量两次斜面的机械效率
人 拉 滑 轮 做 功
总功 780J
桶重20N 地面到三楼高6 m
第12章第3课时机械效率ppt课件
η＝WW有有用×100%＝22.5JJ×100%＝80% 答：(1)拉力F是10 N；(2)有用功为2 J；机械效率为80%。
4．利用如图所示的滑轮组，用F＝1 000 N的力拉绳子自由 端，货物A以0.1 m/s的速度匀速直线运动10 s，整个过程中，滑 轮组的机械效率为75%。求：
(1)货物A在10 s内移动的距离； (2)这个过程中拉力F的功率； (3)水平地面对货物A的摩擦力大小。
(2)小明利用图丙装置实验发现：斜面的机械效率与斜面的 倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。保持斜面倾斜程度不变， 可以采用__使__接__触__面__更__光__滑____的方法减小摩擦，从而提高斜面 的机械效率。
(3)实验表明：额外功越小，总功越接近有用功：进一步推
理得出：假设没有额外功，总功等于有用功；可见使用任何机
解：(1)拉力 F 所做的有用功 W 有＝Gh＝4.5 N×0.3 m＝1.35 J
(2)拉力 F 对物体做的总功 W 总＝Fs＝1.8 N×1.2 m＝2.16 J (3)斜面的机械效率 η＝WW有 有＝12..3156 JJ×100%＝62.5% (4)额外功 W 额＝W 总－W 有＝2.16 J－1.35 J＝0.81 J 由 W 额＝fs 得：f＝Ws额＝01..821mJ＝0.675 N
(3)若使用同一斜面，将所拉重物的质量增大，则斜面的机 械效率会 __不__变____；(填“变高”“变低”或“不变”)
(4) 若 将 同 一 重 物 提 升 到 相 同 高 度 ， 斜 面 变 陡 ， 有 用 功 __不__变____ 额 外 功 __变__小____ 斜 面 机 械 效 率 会 ___变__高___ 。 ( 填 “ 变 高”“变低”或“不变”)
由图可知绳子股数 n＝3，则拉力端移动的距离 s′＝3 s＝ 3×20 m＝60 m
4．利用如图所示的滑轮组，用F＝1 000 N的力拉绳子自由 端，货物A以0.1 m/s的速度匀速直线运动10 s，整个过程中，滑 轮组的机械效率为75%。求：
(1)货物A在10 s内移动的距离； (2)这个过程中拉力F的功率； (3)水平地面对货物A的摩擦力大小。
(2)小明利用图丙装置实验发现：斜面的机械效率与斜面的 倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。保持斜面倾斜程度不变， 可以采用__使__接__触__面__更__光__滑____的方法减小摩擦，从而提高斜面 的机械效率。
(3)实验表明：额外功越小，总功越接近有用功：进一步推
理得出：假设没有额外功，总功等于有用功；可见使用任何机
解：(1)拉力 F 所做的有用功 W 有＝Gh＝4.5 N×0.3 m＝1.35 J
(2)拉力 F 对物体做的总功 W 总＝Fs＝1.8 N×1.2 m＝2.16 J (3)斜面的机械效率 η＝WW有 有＝12..3156 JJ×100%＝62.5% (4)额外功 W 额＝W 总－W 有＝2.16 J－1.35 J＝0.81 J 由 W 额＝fs 得：f＝Ws额＝01..821mJ＝0.675 N
(3)若使用同一斜面，将所拉重物的质量增大，则斜面的机 械效率会 __不__变____；(填“变高”“变低”或“不变”)
(4) 若 将 同 一 重 物 提 升 到 相 同 高 度 ， 斜 面 变 陡 ， 有 用 功 __不__变____ 额 外 功 __变__小____ 斜 面 机 械 效 率 会 ___变__高___ 。 ( 填 “ 变 高”“变低”或“不变”)
由图可知绳子股数 n＝3，则拉力端移动的距离 s′＝3 s＝ 3×20 m＝60 m
2021年人教版八年级下册物理第3节机械效率课件
第3节 机械效率
第3节 机械效率
第3节 机械效率
自主学习
问题导学
图12－3－1
第3节 机械效率
新知梳理
一 有用功、额外功和总功
有用功 人们为了达到某种目的而必须要做的功，叫做有
用功，记作W有。
额外功 完成某项任务时，不需要但又不得不做的功，叫
做额外功，记作W额。
总功 __有__用__功____和__额__外__功____之和是总共做的功，叫做
有用功：W 有＝F 弹簧测力计 s＝4 N×1 m＝4 J，
滑轮组的机械效率：η＝WW有＝45
J J＝80%。
第3节 机械效率
例4 [2015•陕西中考] 如图12－3－4甲所示，工人沿斜面 把一箱货物从底端拉进车厢。货物移动的距离s与时间t的关 系如图乙所示。在此期间，工人拉这箱货物沿斜面匀速运动 时的拉力为594 N。此斜面长为5 m，高为1 m，这箱货物重为 1500 N。
4 6
钩码上 升的高
度h/m
0.1 0.1
测力计 示
数F/N
1.8 2.4Biblioteka 测力计 移动距离s/m
0.3 0.3
机械 效率 η/%
83
第3节 机械效率
(1)在实验中，测绳端拉力F 时，应尽量竖直向上__匀__速____拉 动弹簧测力计，且在拉动过程中读数。 (2)第1次实验测得的机械效率为______7_4_%__。(结果保留两位 有效数字) (3)分析表中数据可知：第2次实验是用___b___图做的；第4次
A．h<s B．F>G C．Fs＝Gh D．W有＝W总
图12－3－2
第3节 机械效率
[解析] B 在这个实验中，不考虑绳子、滑轮重和摩擦， 使用动滑轮可以省一半力但要费一倍距离，即 F＝G2 ，s＝2h， 所以 Fs＝G2 ×2h＝Gh，即 W 有＝W 总，不正确的是 B 选项。 [规律总结] 使用动滑轮不省功。动滑轮的实质是动力臂为阻力 臂二倍的杠杆，省一半的力，肯定会费一倍的距离。由功的公 式W＝Fs可知，力和距离的乘积是不变的，所以不能省功。
第3节 机械效率
第3节 机械效率
自主学习
问题导学
图12－3－1
第3节 机械效率
新知梳理
一 有用功、额外功和总功
有用功 人们为了达到某种目的而必须要做的功，叫做有
用功，记作W有。
额外功 完成某项任务时，不需要但又不得不做的功，叫
做额外功，记作W额。
总功 __有__用__功____和__额__外__功____之和是总共做的功，叫做
有用功：W 有＝F 弹簧测力计 s＝4 N×1 m＝4 J，
滑轮组的机械效率：η＝WW有＝45
J J＝80%。
第3节 机械效率
例4 [2015•陕西中考] 如图12－3－4甲所示，工人沿斜面 把一箱货物从底端拉进车厢。货物移动的距离s与时间t的关 系如图乙所示。在此期间，工人拉这箱货物沿斜面匀速运动 时的拉力为594 N。此斜面长为5 m，高为1 m，这箱货物重为 1500 N。
4 6
钩码上 升的高
度h/m
0.1 0.1
测力计 示
数F/N
1.8 2.4Biblioteka 测力计 移动距离s/m
0.3 0.3
机械 效率 η/%
83
第3节 机械效率
(1)在实验中，测绳端拉力F 时，应尽量竖直向上__匀__速____拉 动弹簧测力计，且在拉动过程中读数。 (2)第1次实验测得的机械效率为______7_4_%__。(结果保留两位 有效数字) (3)分析表中数据可知：第2次实验是用___b___图做的；第4次
A．h<s B．F>G C．Fs＝Gh D．W有＝W总
图12－3－2
第3节 机械效率
[解析] B 在这个实验中，不考虑绳子、滑轮重和摩擦， 使用动滑轮可以省一半力但要费一倍距离，即 F＝G2 ，s＝2h， 所以 Fs＝G2 ×2h＝Gh，即 W 有＝W 总，不正确的是 B 选项。 [规律总结] 使用动滑轮不省功。动滑轮的实质是动力臂为阻力 臂二倍的杠杆，省一半的力，肯定会费一倍的距离。由功的公 式W＝Fs可知，力和距离的乘积是不变的，所以不能省功。
人教版八年级下册物理第3节 机械效率 课件3
提升我是 目的，有 利用价值， 是有用功
机械效率
有用功跟总功的比值
η= W 有用
W总
例题:起重机把质量为0.6t的重物提升了3m,而它的 电动机所做的功是3.4×104J,起重机的效率是多少?
解: 起重机提升重物所用的力等于物体所受的重力：
F=G=mg=0.6 ×103 kg ×10 N / kg=6 × 103 N
谢谢观赏
You made my day!
我们，还在路上……
斜面 长 s/m
有用 总功
功
W总
W有/J /J
机械 效率
结论
• 1、斜面的倾斜程度越大，机械效率越高 • 2、斜面的接触面越光滑，机械效率越高 • 3、斜面的机械效率与物体的重量无关
小结：
有用功：对我们有用的功 额外功：我们不需要但又不 得不做的功
总功：有用功与额外功的总和
机械效率η= W 有用
电动机 80%－90%．
有用功总小于总功，所以机械效率总小于1
想一想
1、什么是使用斜面时的有用功、额外功、总功？ 2、如何测量斜面的机械效率呢？
探究活动 测量斜面的机械效率
实验前请猜想:
斜面的机械效率与哪些 因素有关?
斜面 接触面 木块
倾斜 粗糙程 重
程度 度
G/N
斜面 高 h/m
沿斜 面拉 力 F/N
起重机提升重物所做的功是有用功：
W有用 = G h=6 × 103 N ×3m=1.8 × 104 J
起重机的电机所做的功是总功：W总=3.4× 104J
起重机的机械效率是:
η
= W有
W总
1.8 × 104 J =
3.4 × 104 J
八年级物理下册第十二章第3节机械效率课件(新版)新人教版-八年级物理下册第十二章第3节机械效率课件
关于测量滑轮组机械效率的几点说明：
Gh
Gh
η=
=
Fs
Fnh
G =
nF
G 即：η= nF
（1）在测滑轮组的机械效率时，可以不测量s和h.
（2）若不考虑绳重和摩擦，只计动滑轮重力时：
F=(G+G动)/n
G
η = nF =
G+G动 G
即： η= G+G动 G
探究：斜面的机械效率与斜面的倾角的关系
W有＝Gh W总 ＝Fs
次数
钩码重/N
钩码上升高度 /cm
弹簧测力计示 数/N
弹簧测力计移动距 离/cm
1
2
10
0.8
40
2
5
5
1.5
20
4.在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行 两次实验，实验数据如下表： ⑴ 此 实 验 所 用 滑 轮 的 个 数 至 少 是 __3__ 个 ， 其 中 动 滑 轮 有 ___2__个. ⑵第一次实验测得滑轮组的机械效率为__6_2_.5_%___，第二次 实验时滑轮组的机械效率_大__于___（选填“大于”“小于” 或“等于”）第一次的机械效率.
怎样才能提高机械的效率？
减少额外功
改进结构，使其合理、轻巧 经常保养、定时润滑
竖直放置的滑轮的机械效率
机械效率
ηW有1 0 0%Gh1 0 0 %
W总
Fs
定滑轮的机械效率 η G 1 0 0 % F
动滑轮的机械效率 η G 10% 0 2F
滑轮组中若已知承担物重绳子的段数为n，则：
η G 100% nF
用水桶从井中提水的时候，所做的功哪 部分是有用功，哪部分是额外功？
最新苏科版物理九年级上册11.5机械效率第3课时机械效率的计算 课件
装置，把建筑材料运送到楼上.已知建筑材料重为400N，工人用300N的
拉力使建筑材料在10s内匀速上升了3m，不计绳重和摩擦.
（1） 工人的拉力做功的功率是多少？
解：（1） s＝nh＝2×3m＝6m，W总＝Fs＝300N×6m＝
1800J，P＝
��
＝
＝180W
总
第4题
1
2
3
4
5
（2） 动滑轮的重力为多少？
面做匀速直线运动，通过的路程为12m.物体与地面之间的摩擦力为物重
1
的 .求：
10
（1） 拉力做的有用功.
解：（1） 1440J
（2） 拉力做的额外功.
解：（2） 360J
（3） 该滑轮组的机械效率.
解：（3） 80％
第3题
1
2
3
4
5
4. （2023·秦皇岛昌黎期末）一名重为500N的建筑工人使用如图所示的
×100％＝ ×100％，则
总
×
F＝ ＝
＝400N
×％
1
2
3
4
5
（3） 当滑轮组的机械效率为80％时，求所运送的建材受到的重力.
解：（3）
提升400N建材时，拉力F＝ （G＋G动），G动＝2F－G＝
2×400N－400N＝400N，η＝
有用
总
×100％＝
′
×100％＝
＋动
′
×100％，η'＝
＝
＝80％，解得G'＝1600N
＋动
′＋动 ′+
1
2
3
拉力使建筑材料在10s内匀速上升了3m，不计绳重和摩擦.
（1） 工人的拉力做功的功率是多少？
解：（1） s＝nh＝2×3m＝6m，W总＝Fs＝300N×6m＝
1800J，P＝
��
＝
＝180W
总
第4题
1
2
3
4
5
（2） 动滑轮的重力为多少？
面做匀速直线运动，通过的路程为12m.物体与地面之间的摩擦力为物重
1
的 .求：
10
（1） 拉力做的有用功.
解：（1） 1440J
（2） 拉力做的额外功.
解：（2） 360J
（3） 该滑轮组的机械效率.
解：（3） 80％
第3题
1
2
3
4
5
4. （2023·秦皇岛昌黎期末）一名重为500N的建筑工人使用如图所示的
×100％＝ ×100％，则
总
×
F＝ ＝
＝400N
×％
1
2
3
4
5
（3） 当滑轮组的机械效率为80％时，求所运送的建材受到的重力.
解：（3）
提升400N建材时，拉力F＝ （G＋G动），G动＝2F－G＝
2×400N－400N＝400N，η＝
有用
总
×100％＝
′
×100％＝
＋动
′
×100％，η'＝
＝
＝80％，解得G'＝1600N
＋动
′＋动 ′+
1
2
3
第十二章简单机械 第3节 机械效率(第3课时)
备
注
动 力 对 滑 轮 做 功
滑 轮 组 对 物 体 做 功
机 械 效 率
（1）通过计算的结果会发现：同一个滑轮组，在提升不同的重物时， 其机械效率是 ；物体越重时，所做的 就越多，而同一组滑 轮组的额外功 ，所以物体越重时，滑轮组的机械效率就 。 （2）通过以上分析可得到滑轮组的效率与 有关， 越大，效率 就越高。 （3）拓展：如果同一个物体，用不同的滑轮组来提升相同的高度时， 做的有用功将会 ；而此时 重的消耗的额外功要多些，所以 滑轮多的机械效率低。 （4）拓展：如果不测出物体上升的高度 h 和绳子自由端移动的距离 s， 还能不能计算出滑轮组的机械效率： 6、归纳：滑轮组效率只与 、 有关；滑轮组 效率公式还可以推为 、 。 三、当堂训练 1、如右图，用滑轮组提升重为 G 物的物体时，拉绳子的力 为 F，重物上升的高度为 h，每个滑轮重为 G 动，则： （1）绳子自由端上升的距离是 ； （2）W 有=__________； （3）W 总=___ ，则该滑轮组的机械效率= 2、如图动滑轮把重为 400N 的物体匀速提升 1m， （1）若不计滑轮重和摩擦，拉力 F 为___N；此时效率为 ； （2）若不计摩擦，动滑轮重 100N，则拉力 F 为_____N，此 时动滑轮的机械效率为_______。 F 3、如下图所示，建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶， 动滑轮重为20N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。如果工 人将绳子匀速向上拉了6m，则泥桶上升了多少？滑轮组的机 械效率是多少？
(1)木箱匀速上升的速度；(2)工人师傅做的有用功； (3)动滑轮的重力．
四、课堂检测： 1、某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据 如下表所示，实验装置如图： （1）从表中数据可分析出实验2是用 （填“甲”或“乙”） 图做的实验。 (2)通过实验1和实验2的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升 相同的重物时,滑轮组的机械效率可能与 有关。
初二物理课件第十二章第三节机械效率
生活中机械效率应用
06
汽车引擎效率
01
02
03
热机效率
汽车引擎将燃料内能转化 为机械能的比例，反映引 擎性能的重要指标。
影响因素
燃料燃烧效率、引擎冷却 系统效率、进排气系统效 率等。
提高方法
改进燃烧室设计、提高压 缩比、采用高效冷却系统 等。
自行车传动效率
传动效率
自行车踏板到车轮的传动 过程中，有用功与总功的 比值。
初二物理课件第十二章 第三节机械效率
目 录
• 机械效率概述 • 机械效率计算 • 影响机械效率因素 • 提高机械效率方法 • 实验：测量滑轮组机械效率 • 生活中机械效率应用
机械效率概述
01
机械效率定义
01
机械效率是指有用功占总功的比例， 用符号η表示，计算公式为η=W有 /W总×100%。
02
总功（Wt）
指机械设备在运行过程中，所消 耗的总能量或总功，包括有用功 和无用功。
机械效率公式
机械效率（η）定义为有用功与总功之比，即：η = Wu / Wt 机械效率是一个无量纲的量，其值在0到1之间，表示机械设备能量利用的效率。
计算示例
示例1
一台机器在10秒内将100牛顿的物体 提升了2米，计算其有用功、总功和 机械效率。
5. 分析实验数据，得出 结论。
数据分析与结论
1. 数据记录表格
| 序号 | 钩码重力G/N | 弹簧测力计示数F/N | 钩码上升高度h/m | 细绳自由端移动距离s/m | 机械效率η |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
数据分析与结论
|1||||||
影响因素
链条、齿轮、轴承等传动 部件的摩擦和磨损。
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自然风景１６
机械效率的综合计算
一、基本公式及推导公式：
1、总功的计算方法：
（1）W总=FS （2）W总=W有+W额 （3）W总=P总t （4）W总=������η有
F=
1 n
(G物+G动)
S=nh（坚直方向） S=nS物（水平方向）
V自=nV物
2、有用功的计算方法： （1）W有=G物h(坚直方向提升物体做功）
×100%＝80%
（3）已知汽车运动的速度为v＝3m/s，
则物体上升速度：v物=
������ v =
������
������ ������
×3m/s＝1m/s，
将物体由井底拉至井口需要的时间：
t物=
������
������物
=
������������������ ������������/������
G动=nF拉1－ G物1=3 ×40N－90N=30N
当提升150N的重物时，则
G
F拉2=1/n(G物2+G动)=1/3（150N+30N）=60N
W有用 Gh G
W总 Gh G动h G G动
=150N／150N+30N
=83.33％
2、如图所示，用滑轮组提升重为630N的物体，
η= ������有用 = ������������ = ������������ = ������
������总
������������ ������������������ ������������
=
������������������������������ ������������.������������������������������
（2）W =fs 有
物(水平方向拉动物体做功）（3）W有=W总来自W额S物=1 n
S
（4）W有=P有t
S物= V物t
（5）W有=W总η
f--摩擦力
3、额外功的计算方法：
（1）W额=G动h(滑轮组坚直方向提升物体做功）
（2）W额=fL(斜面提升物体做功） （3）W额=W总－W有 （4）W额=W总（1－η）
=12s；
Ff
F牵
（4）汽车受到的牵引力：
F牵＝F+f＝F+0.1G车 ＝2.5×103N+0.1×3×104N
＝5.5×103N，
牵引力的功率：
P＝F牵v＝5.5×103N×3m/s＝1.65×104W
3：一辆汽车不小心开进了泥潭中，司机取来一套 滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出，如下图所示。若车 重为8×104N，汽车受到的阻力为车重的0.03倍， 滑轮组的机械效率为80％，问： （1）该司机至少需用多大的力才能将汽车从泥潭 中拉出？ （2）若拉动汽车时，汽车前进的速度为0.1m/s， 则司机做功的功率是多少？
技巧 5 机械效率的综合计算
9．(中考·泰州)工人师傅要将质量为100 kg的木箱搬到1.5 m高的车厢里，他将一块5 m长的长板搁在地面与车 厢之间构成斜面，然后站在车上用400 N的拉力在10 s 内将木箱从斜面底端匀速拉到车厢里，如图所示，(g 取10 N/kg)求：
(1)工人所做的有用功；
木箱的重力G＝mg＝100 kg×10 N/kg＝1 000 N，工人师傅对木箱做的有用功W有＝Gh＝ 1 000 N×1.5 m＝1 500 J。
(2)工人做功的功率；
拉力做的总功 W 总＝Fs＝400 N×5 m＝2 000 J，拉力做功
的功率
P
总＝Wt总＝2
000 10 s
J＝200
W。
(3)斜面的机械效率。
(2)若物体的重力变为150N, 绳的拉力又是多少？
F
(3)机械效率又是多少？
G
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
W有 Gh Gh G W总 Fs Fnh nF
得
F
G物1=nη1 F拉=3×75%×40N=90N
(2) 若不计绳重和摩擦，F=1/n(G物1+G动)则，
斜面的机械效率
η＝WW有总＝12
500 000
JJ＝75%。
返回
技巧 6 重新定义——太阳能船的效率
11．(中考·德州)图①是一艘完全依靠太阳能驱动的船，该 船长30米，宽15米，排水量60吨，船的表面安装有太阳 能电池板，接收太阳能的功率为1.6×105 W，若接收的 太阳能只用来驱动船前进。在一次航行中，从某一时刻 开始，太阳能船受到水平方向的牵引力F随时间t的变化 关系如图②甲所示，船的运动速度v随时间t的变化关系 如图②乙所示。(g取10 N/kg)求：
绳子自由端拉力F为300N，重物以0.2m/s的速
度匀速上升，不计摩擦和绳重。求：
（1）滑轮组的机械效率；
（2）拉力做功的功率；
F
（3）在不超过绳子能承受的最大拉力的情况
下，用此滑轮组提起较重的物体，滑轮组的
机械效率是否变化？为什么？
G
（09兰州）如图所示，重物A是体积为10dm3， 密度为7.9 ×103 kg/m3的实心金属块，将它完 全浸没在水中，始终未提出水面。若不计摩擦 和动滑轮重，要保持平衡，求：
（2）滑轮组的机械效率为多少？（保留一位小数） （3）若汽车运动的速度为3m/s，则将物体由井底拉 至井口需要多长时间？
（4）汽车牵引力为多少？牵引力的功率为多少？
解：（1）由图可知n＝3，拉力端移动距离s ＝3h＝3×12m＝36m， 汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功：
W＝Fs＝2.5×103N×36m＝9×104J； （2）滑轮组的机械效率：
4、机械效率的计算方法：
（1）
W有 100%
W总
（2）
G物 100% nF
（3） W有 100% W有 W额
（4） G物 100% G物 G动
例1、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？
（1）作用于绳端的拉力F是多少？ （2）若缓慢将重物A提升2m， 拉力做的功是多少？
（3）若实际所用拉力为400N， 此时该滑轮的效率是多少？
（g=10N／kg）
24、（8分）如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深 井中的物体拉至井口的装置图。已知井深12m，物体 重G＝6×103N，汽车重G车＝3×104N，汽车匀速拉 绳子时的拉力F＝2.5×103N，汽车受到的阻力为车重 的0.1倍。求： （1）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子 的拉力对滑轮组做了多少功？
机械效率的综合计算
一、基本公式及推导公式：
1、总功的计算方法：
（1）W总=FS （2）W总=W有+W额 （3）W总=P总t （4）W总=������η有
F=
1 n
(G物+G动)
S=nh（坚直方向） S=nS物（水平方向）
V自=nV物
2、有用功的计算方法： （1）W有=G物h(坚直方向提升物体做功）
×100%＝80%
（3）已知汽车运动的速度为v＝3m/s，
则物体上升速度：v物=
������ v =
������
������ ������
×3m/s＝1m/s，
将物体由井底拉至井口需要的时间：
t物=
������
������物
=
������������������ ������������/������
G动=nF拉1－ G物1=3 ×40N－90N=30N
当提升150N的重物时，则
G
F拉2=1/n(G物2+G动)=1/3（150N+30N）=60N
W有用 Gh G
W总 Gh G动h G G动
=150N／150N+30N
=83.33％
2、如图所示，用滑轮组提升重为630N的物体，
η= ������有用 = ������������ = ������������ = ������
������总
������������ ������������������ ������������
=
������������������������������ ������������.������������������������������
（2）W =fs 有
物(水平方向拉动物体做功）（3）W有=W总来自W额S物=1 n
S
（4）W有=P有t
S物= V物t
（5）W有=W总η
f--摩擦力
3、额外功的计算方法：
（1）W额=G动h(滑轮组坚直方向提升物体做功）
（2）W额=fL(斜面提升物体做功） （3）W额=W总－W有 （4）W额=W总（1－η）
=12s；
Ff
F牵
（4）汽车受到的牵引力：
F牵＝F+f＝F+0.1G车 ＝2.5×103N+0.1×3×104N
＝5.5×103N，
牵引力的功率：
P＝F牵v＝5.5×103N×3m/s＝1.65×104W
3：一辆汽车不小心开进了泥潭中，司机取来一套 滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出，如下图所示。若车 重为8×104N，汽车受到的阻力为车重的0.03倍， 滑轮组的机械效率为80％，问： （1）该司机至少需用多大的力才能将汽车从泥潭 中拉出？ （2）若拉动汽车时，汽车前进的速度为0.1m/s， 则司机做功的功率是多少？
技巧 5 机械效率的综合计算
9．(中考·泰州)工人师傅要将质量为100 kg的木箱搬到1.5 m高的车厢里，他将一块5 m长的长板搁在地面与车 厢之间构成斜面，然后站在车上用400 N的拉力在10 s 内将木箱从斜面底端匀速拉到车厢里，如图所示，(g 取10 N/kg)求：
(1)工人所做的有用功；
木箱的重力G＝mg＝100 kg×10 N/kg＝1 000 N，工人师傅对木箱做的有用功W有＝Gh＝ 1 000 N×1.5 m＝1 500 J。
(2)工人做功的功率；
拉力做的总功 W 总＝Fs＝400 N×5 m＝2 000 J，拉力做功
的功率
P
总＝Wt总＝2
000 10 s
J＝200
W。
(3)斜面的机械效率。
(2)若物体的重力变为150N, 绳的拉力又是多少？
F
(3)机械效率又是多少？
G
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
W有 Gh Gh G W总 Fs Fnh nF
得
F
G物1=nη1 F拉=3×75%×40N=90N
(2) 若不计绳重和摩擦，F=1/n(G物1+G动)则，
斜面的机械效率
η＝WW有总＝12
500 000
JJ＝75%。
返回
技巧 6 重新定义——太阳能船的效率
11．(中考·德州)图①是一艘完全依靠太阳能驱动的船，该 船长30米，宽15米，排水量60吨，船的表面安装有太阳 能电池板，接收太阳能的功率为1.6×105 W，若接收的 太阳能只用来驱动船前进。在一次航行中，从某一时刻 开始，太阳能船受到水平方向的牵引力F随时间t的变化 关系如图②甲所示，船的运动速度v随时间t的变化关系 如图②乙所示。(g取10 N/kg)求：
绳子自由端拉力F为300N，重物以0.2m/s的速
度匀速上升，不计摩擦和绳重。求：
（1）滑轮组的机械效率；
（2）拉力做功的功率；
F
（3）在不超过绳子能承受的最大拉力的情况
下，用此滑轮组提起较重的物体，滑轮组的
机械效率是否变化？为什么？
G
（09兰州）如图所示，重物A是体积为10dm3， 密度为7.9 ×103 kg/m3的实心金属块，将它完 全浸没在水中，始终未提出水面。若不计摩擦 和动滑轮重，要保持平衡，求：
（2）滑轮组的机械效率为多少？（保留一位小数） （3）若汽车运动的速度为3m/s，则将物体由井底拉 至井口需要多长时间？
（4）汽车牵引力为多少？牵引力的功率为多少？
解：（1）由图可知n＝3，拉力端移动距离s ＝3h＝3×12m＝36m， 汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功：
W＝Fs＝2.5×103N×36m＝9×104J； （2）滑轮组的机械效率：
4、机械效率的计算方法：
（1）
W有 100%
W总
（2）
G物 100% nF
（3） W有 100% W有 W额
（4） G物 100% G物 G动
例1、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？
（1）作用于绳端的拉力F是多少？ （2）若缓慢将重物A提升2m， 拉力做的功是多少？
（3）若实际所用拉力为400N， 此时该滑轮的效率是多少？
（g=10N／kg）
24、（8分）如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深 井中的物体拉至井口的装置图。已知井深12m，物体 重G＝6×103N，汽车重G车＝3×104N，汽车匀速拉 绳子时的拉力F＝2.5×103N，汽车受到的阻力为车重 的0.1倍。求： （1）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子 的拉力对滑轮组做了多少功？