初二物理 机械效率

八年级物理机械效率课件一、教学内容本节课为人教版八年级物理下册第十章第一节《机械效率》。

主要内容有：了解机械效率的概念，理解有用功、额外功和总功的关系，掌握提高机械效率的方法。

二、教学目标1. 知道什么是机械效率，能计算简单机械的效率。

2. 理解有用功、额外功和总功的概念及它们之间的关系。

3. 学会通过实例分析提高机械效率的方法。

三、教学难点与重点1. 教学难点：有用功、额外功和总功的关系，机械效率的计算。

2. 教学重点：提高机械效率的方法。

四、教具与学具准备1. 教具：课件、模型、实验器材。

2. 学具：笔记本、笔。

五、教学过程1. 实践情景引入：让学生观察生活中使用的机械，如电梯、吊车等，思考这些机械在使用过程中，能量的转化和损失。

2. 概念讲解：介绍有用功、额外功和总功的概念，解释机械效率的定义。

3. 例题讲解：通过实例分析，讲解有用功、额外功和总功的关系，以及机械效率的计算方法。

4. 随堂练习：让学生运用所学知识，计算生活中常见机械的效率。

5. 实验演示：进行实验，验证机械效率的计算结果。

6. 提高机械效率的方法：讨论如何通过改进机械结构、减少摩擦等方法，提高机械效率。

六、板书设计板书机械效率板书内容：有用功 + 额外功 = 总功机械效率 = 有用功 / 总功七、作业设计（1）电梯上升过程中，轿体重为1000N，电梯上升速度为1m/s，电梯所受摩擦力为20N，电梯高度为10层，每层高度为3m。

（2）吊车吊起货物过程中，货物重为2000N，吊车所受摩擦力为50N，吊车移动距离为10m。

2. 答案：（1）电梯效率= (1000N × 10层× 3m 20N × 10层× 3m) / (1000N × 10层× 3m) = 98%提高电梯效率的方法：减少摩擦力，如使用滚动代替滑动，定期润滑电梯轨道。

（2）吊车效率= (2000N × 10m 50N × 10m) / (2000N ×10m) = 97.5%提高吊车效率的方法：减少摩擦力，如使用高质量钢丝绳，定期润滑吊车轮子。

12机械效率漫画释义知识互联网有用功对人们有用的功叫有用功(即: 不用任何机械时所必须做的功) 额外功对人们无用但不得不做的功叫额外功总功有用功和额外功之和叫总功.机械效率①有用功跟总功的比值叫机械效率.②通常用机械效率来表示有用功占总功的百分比, 用η表示, 表达式为100%WWη=⨯有总.③由于有用功总小于总功, 所以机械效率总小于 1. 只有理想机械, 在0W额＝时, 1η=. 机械效率η是小于1的数, 没有单位. 机械效率越高, 做功性能越好.机械效率解题技巧1.机械效率含义的考察——有用功指不用任何机械时所做的功.2.①“滑轮组的机械效率”含义:WWη=有总, 其中有用功指不用任何机械时提拉动滑轮下面物体时所做的功. 如右图所示,A浮有箱（）W T h G G F h=⋅=+−, W FS=总②“提升物体A的机械效率”含义:WWη=有总, 有用功是指不用任何机械直接拉物体A上升时所做的功, 即AW G h=有, W FS=总.③若题目中问“此装置的机械效率”, 则应该仔细读题, 研究题目中指明的提升目的, 找到有用功.3.竖直方向滑轮组, 不计绳重及摩擦时, 机械效率表达式化简(以上图为例) :①完全出水面后, 滑轮组的机械效率: AAG GWW G G Gη+==++有箱总动箱②水中匀速提升, 滑轮组的机械效率: AAG G FWW G G G Fη+−==++−浮有箱浮总动箱知识导航序号钩码重/N钩码上升 的距离/cm弹簧测力计 的示数/N弹簧测力计 上升的距离/cm机械效率【例1】 某同学想用图所示的装置及钩码来探究用动滑轮提升重物时的有用功跟总功的关系.他将实验数据记录在下面的表格中. 分析下表中的实验数据可得出的结论是:当时, 动滑轮的有用功与总功的关系式为 .【例2】 (2013石景山一模) 如图所示为测量滑轮组机械效率的实验装置, 已知钩码总重6N.(1) 实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计, 将弹簧测力计向上移动15cm, 拉力大小如图所示, 拉力F 所做的功为 J.(2) 该滑轮组的机械效率为 . (保留小数点后一位)【例3】 (2013通州二模) 在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,小芳用如图所示的滑轮组分别做了3组实验, 如图甲、乙、丙所示, 实验数据记录如下:所挂钩码受到的重力G 物/N 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 弹簧测力计的示数F 拉/N 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 钩码上升的高度h/m 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 绳端上升的高度s / m 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 有用功W 有用/J 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 总功W 总/J 0.12 0.18 0.24 0.30 0.36 0.42夯实基础模块一: 机械效率的影响因素F(1) 进行第3次测量时, 弹簧测力计示数为 N;(2) 空格②处滑轮组的机械效率约为 %(保留三位有效数字) ;(3) 分析实验数据, 小芳得出的实验结论是: 滑轮组的机械效率与 有关.【例4】 (2013丰台一模) 如图甲所示, 是测量滑轮组机械效率的示意图. 用弹簧测力计拉动绳子的自由端, 将总质量为500g 的重物从A 位置匀速提升到A '位置, 同时弹簧测力计从图中的B 位置匀速竖直上升到B '位置, 在这个过程中, 弹簧测力计的示数如图乙所示, 请你根据实验完成下列问题: (g 取10N/kg)(1) 弹簧测力计对绳的拉力F 所做的功为 J; (2) 该滑轮组的机械效率是 ％. (保留一位小数)【例5】 (2012海淀初二期末) 小明用如图所示方法测量滑轮组的机械效率, 下表中记录了他测量的部分实验数据和前两次测量的结能力提升甲乙丙NNN0 1 N20 1 2果.(1) 图中弹簧测力计是小明第三次测量时的示数, 请你读出此弹簧测力计的示数值并计算出该次测得的滑轮组的机械效率, 分别填入下表的空格中. (g取10N/kg)实验次数重物质量/kgm重物上升距离/cmh弹簧测力计示数/NF拉力作用点移动距离/cmH滑轮组机械效率1 0.17.00.621.055.6%2 0.210.00.930.074.1%3 0.38.024.0(2) 根据表格中的数据分析可以得出滑轮组的机械效率与提升重物质量的关系是.(3) 从以上各次所测的数据中, 能否计算出动滑轮所受的重力? 为什么?答: .【例6】(2011 东城二模) 小亮认为: 滑轮组的机械效率由滑轮组本身决定, 与被提升的重物无关. 请利用如图所示的实验装置和若干个质量已知的钩码设计实验, 证明小亮的看法是不正确的.【例7】(2011 顺义二模) 李明用如图所示的实验装置和质量分别为m1=50g、m2=100g、m3=150g的小铁块3个(图中未画出)、细线3条. 要求利用上述实验装置和小铁块等设计一个实验, 探究“使用同一滑轮组提升物体时, 滑轮组的机械效率与所提升的物体重力大小的关系”, 请写出实验步骤、画出实验数据记录表. (弹簧测力计的量程为0~5N)N乙F甲【例8】 (多选) 下面关于功、功率、机械效率说法正确的是 ( )A. 功率大的机械做功一定快B. 功率大的机械做功一定多C. 机械做功少, 功率一定小, 机械效率一定低D. 有用功一定时, 额外功少的机械, 机械效率一定高【例9】 (2013丰台二模) 用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组有两种绕线方法. 小华和小军各选取一种方法做实验.(1) 小华采用了如图甲所示的绕线方法组装滑轮组. 她通过滑轮组用4N 的拉力F 将重10.2N 的物体匀速提升了0.2m 的距离, 则此滑轮组的机械效率为 .(2) 小军采用了另一种绕线方法组装滑轮组(乙图未画出) , 若用小军的绕法也匀速提升此物体, 则拉力为 N.【例10】 如图所示, 工人师傅用250N 的力将重400N 的物体匀速提升1m, 在此过程中滑轮组的机械效率是 ( )A. 80%B. 62.5%C. 125%D. 20%【例11】 如图所示, 用滑轮组提升重物时, 重200N 的物体在5s 内匀速上升了1m.已知拉绳子的力F 为120N, 如果不计绳重及摩擦, 则提升重物的过程中夯实基础模块二: 滑轮组中的机械效率()A. 绳子自由端被拉下3mB. 动滑轮重20NC. 滑轮组的机械效率是83.3%D. 拉力F的功率是40W【例12】用滑轮组将密度为 2.8×103kg/m3, 质量为56kg金属块完全在水中匀速提升0.5m, 加在绳子自由端的拉力是F, 动滑轮重120N, 如图所示. 不计绳重及摩擦, g取10N/kg, 则下列说法正确的是()A. 金属块受到的重力与浮力是平衡力B. 拉力F的有用功是280JC. 金属块受到的浮力是200ND. 滑轮组的机械效率是75%【例13】小强用如图所示的滑轮组匀速拉动物体A, 使重为2000N的物体A在3s内沿水平方向匀速移动了6m, 若A所受地面的摩擦力f=600N, 小强所用水平拉力F=250N, 在这个过程中()A. 小强做的有用功为4500JB. 小强所用拉力F的功率为1200WC. 该装置的机械效率为80%D. 重力做了12000J的功【例14】(2010海淀二模) 如图所示的装置, 已知物体A重为60N, 在水平拉力F的作用下, 物体以0.2m/s的速度做匀速直线运动, 物体与水平地面之间的摩擦力为12N, 若滑轮组的机械效率为80%, 则在4s内拉力F 所做的功是J.能力提升F F′【例15】(2013 昌平一模) 用如图甲所示的滑轮组(不计绳的质量和滑轮与轴的摩擦) 将一个重为78N 的铁块A 匀速提升2m, 拉力F 做的功为200J. 若将铁块置于水中, 如图乙所示, 仍用此滑轮组将铁块A 在水中匀速提升2m, (不计水的阻力, 铁的密度为7.8×103kg/m 3), 则下列说法正确的是 ( ) A. 两次提升过程, 滑轮组的机械效率不变B. 图乙所示提升过程与图甲所示提升过程相比, 滑轮组的机械效率减小了2%C. 拉力F ′做了180J 的功D. 动滑轮所受重力为20N【例16】 (2013 东城一模) 用如图所示的滑轮组提升重物, 不计绳重和滑轮轴处摩擦. 当重物A 以0.1m/s 的速度匀速上升时, 拉力F 的功率为9W; 当在A 的下方加挂一个重为90N 的物体B 匀速提升时, 滑轮组的机械效率是90%, 则: 只提升重物A 时滑轮组的机械效率为 .【例17】 (2013 昌平二模) 为了将放置在水平地面上、重G =100N 的重物提升到高处. 小明同学设计了图甲所示的滑轮组装置. 当用图乙所示随时间变化的竖直向下拉力F 拉绳时, 重物的速度υ和上升的高度h 随时间t 变化的关系图像分别如图丙和丁所示. 若重物与地面的接触面积S =5×10-2m 2, 不计绳重和摩擦, 绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向. 则下列选项正确的是 ( )A. 在2~3s 内, 拉力F 的功率P 为150WB. 在0~1s 内, 重物对地面的压强p 为600PaC. 在1~2s 内, 拉力F 做的功W 为375JD. 在2~3s 内, 滑轮组的机械效率η保留两位有效数字后为53%甲A F【例18】(2012西城初二期末) 一个质量为65kg的工人, 用如图所示的装置提升重物. 当竖直向上匀速提升物体A时, 工人对地的压力为450N, 滑轮组的机械效率为80%, 滑轮组对物体A做功10000J. 求:(1) 物体A上升的距离;(2) 当竖直向上匀速提升重1000N的物体B时, 工人对地面的压力是多大?【例19】 (2012 东城二模) 如图所示是提升路面砖的装置. 质量为70 kg 的工人与地面的接触面积为500 cm 2, 吊箱重200N, 每块砖重100N, 滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计. 工人用拉力F 在4s 内匀速提升10块砖, 升高2m, 此装置的机械效率为80%. (取g =10N/kg)则 ( )A. 工人做的额外功是2000JB. 拉力F 的功率是500WC. 工人对地面的压强是1500PaD. 此装置的机械效率最高可达85%【例20】 (2009 海淀初三上期中考试) 在装修房屋时, 一个质量为85kg 的人,用如图所示的装置(包括滑轮组及装货物的框架)提升地板砖运到房间中. 已知装货物的框架重100N, 每块地板砖重100N, 滑轮与轴的摩擦和绳重均忽略不计, 当提升8块地板砖时, 人对框架底的压力为F 1, 当提升11块地板砖时人对框架底的压力为F 2, 且F 1:F 2=5:3. (取10N/kg g =)求:(1) 动滑轮的质量;(2) 此装置提升整块地板砖时的最高机械效率.能力提升夯实基础模块三: 最大机械效率问题【拓1】 (2012顺义二模) (多选) 用滑轮组把一个物体从地面匀速提升h 高度, 机械效率为1η.对滑轮组进行处理后, 还将该物体从地面匀速提升h 高度, 机械效率为2η, 发现12ηη>. 则对滑轮组的处理方式是 ( )A. 把动滑轮换轻一些的B. 换粗一点的绳子拉C. 在绳和轮之间加润滑油D. 在轮与轴之间加润滑油【拓2】 (2011昌平初二期末) 用如图甲所示装置打捞水池里的实心均匀物体A, A 的体积为0.02m 3、密度为2.7×103 kg/m 3, 物体A 在水下运动过程中, 所受水的阻力与速度的关系如图乙所示; 当物体A 被完全拉出水面在空中被匀速向上拉动时, 滑轮组的机械效率为80%. 则当物体A 在水面下以0.6m/s 的竖直向上的速度匀速运动时, 拉力F 的功率为W. (不计绳重与绳和轮间摩擦, g 取10N/kg)【拓3】 (2011 丰台一模) 如图所示, 滑轮组在拉力F 1=45N 的作用下, 拉着物体A 以3m/s 的速度做匀速直线运动, 绳子的伸长及滑轮的摩擦不计, 拉力F 1的功率为P 1; 用该滑轮组拉着物体B 以1.5m/s 的速度做匀速直线运动, 所用拉力F 2的功率为P 2, 滑轮组的机械效率为75%; 已知P 1:P 2=3:2, 则物体B 做匀速直线运动时受到的阻力为 N.【拓4】 (2011.11海淀初三上期中考试) 一个质量为60kg 的工人, 用如图所示的滑轮组提升重物.思维拓展训练 (选讲)在他将重为480N的物体A以0.2m/s的速度匀速提起的过程中, 作用在绳子自由端的拉力大小为300N. 不计绳的质量和滑轮与轴的摩擦, g取10N/kg. 求: 假定绳子足够结实, 则该工人站在地面上使用该滑轮组提升重物时, 滑轮组的最大机械效率.【拓5】(2012.1 朝阳初三期末) 学校里进了一批劳技材料, 现需要把材料运送到2m高的平台上. 质量为60kg的小阳站在水平地面上, 利用如图所示装置提升A袋材料和M袋材料.小阳施加竖直向下的拉力F1时, 使质量为72kg的A袋材料以0.1m/s速度匀速上升, 此时小阳对地面的压强为p1, 整个装置的机械效率η1; 当小阳施加竖直向下的拉力F2时, 使M袋材料以0.2m/s速度匀速上升, 此时小阳对地面的压强为p2, 整个装置的机械效率η2为70%. 已知p1:p2=5:6, 四个滑轮的质量相同, 不计绳重和轴摩擦, g取10N/kg, 则( )A. 每个滑轮重为60NB. 小阳提升A袋材料时, 整个装置的机械效率是83%C. 当小阳施加竖直向下的拉力F2时的功率为90WD. 小阳使用该装置提升材料的最大机械效率是90%【练1】 (2012 海淀一模) 在探究影响滑轮组机械效率高低的因素时, 一位同学设计了如图所示的四个滑轮组, 并将所测数据填入如下实验数据记录表.序号 动滑轮重 G 动/N 钩码总重 G /N 钩码上升高度 h /m 测力计拉力 F /N 测力计移动距离 s /m 机械效率 η 1 1 2 0.1 1 0.3 66.7% 2 1 4 0.1 1.67 0.3 79.8% 3 2 4 0.1 2.0 0.3 66.7% 4140.12.50.280%(1) 由第1次和第2次实验数据可知, 用滑轮组提升物体, 当滑轮组一定时, 滑轮组的机械效率可能与 有关.(2) 由第2次和第 次实验数据可知, 用滑轮组提升物体, 当被提升的物体一定时,滑轮组的机械效率可能与动滑轮重有关.【练2】 (2013 东城二模) 用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组, 绳子受的拉力分别为F 1、F 2, 保持甲、乙两绳自由端的速度相同, 把相同的物体匀速提升相同的高度. 若不计绳重及轴处摩擦, 下列说法正确的是 ( ) A. F 1和F 2大小不相等, 滑轮组的机械效率相同 B. F 1和F 2大小不相等, F 1和F 2的功率相同C. 绳子自由端移动的距离不相等, 物体运动的时间相同D. 绳子自由端移动的距离相等, F 1和F 2做的功相同【练3】 (2011朝阳一模)(多选) 如图所示, 是建筑工人利用滑轮组从竖直深实战演练甲F 1乙F 2井中提取泥土的情形. 某次操作中, 工人用400N 的拉力F 在1min 内将总重为900N 的泥土匀速提升5m. 在这段时间内 ( ) A. 拉力F 做的有用功4500J B. 拉力F 做功的功率约33W C. 动滑轮重300ND. 滑轮组的机械效率75%【练4】 (2012 门头沟二模) 有A 、B 两个由不同材料制成的实心正方体,它们的重力分别为G A 、G B , 密度分别为ρA 、ρB, 且B 物体边长是A 物体边长的两倍. 将A 叠放于B 正上方置于水平桌面上, A 对B 的压强与B 对桌面的压强相等. 用甲、乙两滑轮组分别匀速提升A 、B 两物体, 如图所示, 在相同时间内两物体被提升高度分别为h A 和h B , 2h A =5h B . 已知两滑轮组动滑轮重分别为G 甲和G 乙, 且G 甲 ׃G 乙=1׃3. 两滑轮组的机械效率分别为η1和η2, 功率分别为P 1和P 2. 若不计绳重和摩擦, 则下列判断正确的是 ( )A. η1: η2=1:1B. ρA : ρB =3: 8C. P 1:P 2=5: 3D.G A : G B =1: 8【练5】 (2012平谷一模) 如图所示, 用滑轮组拉重400N 的物体A 沿水平方向以0.02m/s 的速度匀速运动, 滑轮组的机械效率为80%. 运动中物体A 受到地面的摩擦阻力为200N, 人对地面的压强为20000Pa. 不计绳重、滑轮摩擦, 地面上的定滑轮与物体A 相连的绳子沿水平方向, 地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向, 人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上. 已知人与地的接触面积为300cm 2. 则下列计算结果正确的是 ( )A. 绳子自由端受到拉力的大小是100NB. 人的重力为725NC. 绳子自由端运动的速度是0.01m/sD. 动滑轮重为100N【练6】 (2010海淀初三上期中) 如图甲所示是工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形,所用动滑轮和筐受到的总重力为20N. 某次操作中, 将重423N 的泥土以0.4m/s 的速度匀速提起, 在此过程中工人的拉力F 所做的功随时间变化的图像如图乙所示. 细绳的质量忽略不计, g 取10N/kg. 求: AF 2B 乙F 甲A(1) 拉力F做功的功率;(2) 利用该装置提升泥土的机械效率;(3) 在提起泥土上升3m的过程中, 克服摩擦力做的功.附录:参考答案例6:在动滑轮下挂1个钩码, 用已调零的弹簧测力计竖直向上匀速拉绳端, 记录绳端移动距离s 和钩码移动距离h , 所挂钩码的质量m , 弹簧测力计的示数F , 利用公式W mghW Fsη==有总求滑轮组的机械效率η1; 增加钩码, 仿照上述方法测机械效率η2. η1不等于η2, 说明小亮的看法不正确.例7:(1) 将弹簧测力计调零, 按示意图组装实验器材, 用细线分别将三个铁块系好, 并将细 线的另一端系一个套. (1分)(2) 在滑轮组下挂质量为m 1的铁块, 用弹簧测力计拉住绳端, 竖直向上缓慢匀速拉动,使铁块m 1匀速上移一段距离, 将绳端移动距离s 和铁块移动距离h , 所挂钩码的质量m 1和弹簧测力计的示数F 1分别记录在表格中. (1分)(3) 仿照步骤(2), 在滑轮组下分别挂质量为m 2、m 3的铁块, 进行实验并记录s 、h , 质量m 2、m 3及拉力F 2、F 3等实验数据; (1分)(4) 在滑轮组下分别挂质量为m 4=m 1+m 3、m 5=m 2+m 3、m 6=m 1+m 2+m 3的铁块, 进行实验并记录s 、h , 质量m 4、m 5、m 6及拉力F 4、F 5、F 6等实验数据; (1分) (5) 利用公式W mghW Fsη==有用总, 分别计算出六次滑轮组的机械效率η1、η2、η3、η4、η5、η6, 并将数据记录在表格中. (1分)实验数据记录表(1分)源自生活中的趣味物理知识（1）1、挂在壁墙上的石英钟, 当电池的电能耗尽而停止走动时, 其秒针往往停在刻度盘上“9”的位置. 这是由于秒针在“9”位置处受到重力矩的阻碍作用最大.2、将气球吹大后, 用手捏住吹口, 然后突然放手, 气球内气流喷出, 气球因反冲而运动. 可以看见气球运动的路线曲折多变. 这有两个原因: 一是吹大的气球各处厚薄不均匀, 张力不均匀, 使气球放气时各处收缩不均匀而摆动, 从而运动方向不断变化; 二是气球在收缩过程中形状不断变化, 因而在运动过程中气球表面处的气流速度也在不断变化, 根据流体力学原理, 流速大, 压强小, 所以气球表面处受空气的压力也在不断变化, 气球因此而摆动, 从而运动方向就不断变化.3、天然气炉的喷气嘴侧面有几个与外界相通的小孔, 但天然气但为什么不会从侧面小孔喷出, 而只从喷口喷出. 这是由于喷嘴处天然气的气流速度大, 根据流体力学伯努力原理, 流速大, 压强小, 气流表面压强小于侧面孔外的大气压强, 所以天然气不会以喷管侧面小孔喷出.4、会荡秋千的人, 不用别人帮助推, 就能越摆越高, 而不会荡秋千的人则始终也摆不起来, 正确的荡秋千动作: 人从高处摆下来的时候身子是从直立到蹲下, 而从最低点向上摆时, 身子又从蹲下到直立起来. 由于他从蹲下到站直时, 重心升高, 无形中就对自己做了功, 增大了重心势能. 因而, 每摆一次秋千, 都使荡秋千的人自身能量增加一些. 如此循环往复, 总能量越积越多, 秋千就摆地越来越高了.。

机械效率计算公式初中物理嘿，同学们！咱们今天来好好聊聊初中物理里那个让人有点头疼又特别重要的机械效率计算公式。

说起机械效率，我想起之前有一次去工地看工人师傅们干活儿。

那是一个大热天，工人们正在用起重机吊起一堆重重的钢材。

我就在旁边好奇地观察着。

咱们先来说说机械效率到底是个啥。

简单来讲，机械效率就是用来衡量机械设备在工作时，有用功在总功中所占比例的一个指标。

就好比你做一件事，真正有价值的部分占了你付出的全部努力的多少。

那机械效率的计算公式呢，就是η = W 有 / W 总 × 100% 。

这里的“η”就是机械效率啦，“W 有”表示有用功，“W 总”表示总功。

比如说，你用一个滑轮组去吊起一个重物，你对重物做的功就是有用功，而你拉绳子用的力乘以绳子移动的距离得到的功就是总功。

如果有用功是 500 焦耳，总功是 800 焦耳，那机械效率就是500÷800×100% = 62.5% 。

这就意味着你的这个装置有 62.5% 的能量被有效地利用了，剩下的 37.5% 可能就因为各种摩擦、阻力等原因浪费掉了。

再回到我在工地看到的那个起重机。

师傅们要把那些钢材吊到高处去搭建架子。

起重机的电机消耗了很多电能，这就是总功。

而真正把钢材提升到需要的高度所做的功，那就是有用功。

通过计算机械效率，就能知道这个起重机的工作效果好不好。

在实际做题的时候，大家要注意分辨清楚什么是有用功，什么是总功。

有时候题目会故意给你设一些小陷阱，可别掉进去哟！比如说，让你计算一个斜面的机械效率，你得搞清楚克服物体重力做的功是有用功，而摩擦力做的功就是额外功啦。

还有啊，机械效率可不是一成不变的。

不同的机械，它们的效率可能相差很大。

像一些简单的机械，比如杠杆，效率可能会高一些；而复杂的机械，比如一些大型的机器设备，由于各种损耗，效率可能就没那么高。

总之，掌握好机械效率的计算公式，对于咱们理解物理中的能量转化和机械工作原理那可是相当重要的。

12.3机械效率（知识解读）（解析版）•知识点1有用功和额外功•知识点2机械效率的概念•知识点3机械效率的计算和大小比较•知识点4机械效率的应用及改变方法•知识点5有关机械效率的探究实验•作业巩固训练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1-1】（2023春•肃宁县校级期末）小红用铁桶从井中打水；小军把不小心掉进井中的铁桶打捞上来。

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【答案】D有用功和额外功知识点1【解答】解：（1）当用桶从井中打水时，我们的目的就是为了把水提上来，所以对水做的功为有用功；但水是盛在水桶里面的，又不得不对水桶做功，所以对水桶做的功为额外功；（2）若桶掉到井里而将桶打捞上来时，我们的目的就是为了把水桶提上来，所以对水桶做的功为有用功；但水桶里面有一些水，又不得不对水做功，所以对水做的功为额外功；可见，ABC错、D正确。

故选：D。

【典例1-2】（2023秋•电白区期末）著名作家冯骥才在《挑山工》中描述了挑山工用扁担将货物运送上山的情景，如图所示。

在这个过程中，挑山工做的有用功是对货物做的功，挑山工做的总功是对人、扁担、货物做的功。

挑扁担时，左右两边都放上货物，这是利用了杠杆平衡的原理。

【答案】货物；人、扁担、货物；杠杆平衡。

【解答】解：挑山工用扁担将货物运送上山时。

在这个过程中，挑山工做的有用功是对货物做的功，挑山工做的总功是对人、扁担和货物做的功。

机械效率知识集结知识元机械效率概念知识讲解机械效率1．有用功：定义：对人们有用的功。

公式：滑轮：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=fL 3．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=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：η=斜面：单个定滑轮：单个动滑轮：常规滑轮组：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。

机械效率的测量及影响因素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S。

③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：动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。

提升重物越重，做的有用功相对就多。

摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就越多。

绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。

例题精讲机械效率概念例1.因为有用功总____〔填“大于、小于或等于”）总功，所以机械效率总小于1．提高机械效率的途径是减小____功，滑轮组的机械效率越高，说明额外功在总功中所占的比例____（填：“越大”或“越小”）例2.如图所示，用相同的滑轮不同的绕法把不同的重物提起相同的高度（G甲>G乙），绳重摩擦忽略不计。

在物体匀速上升的过程中，甲图机械效率比乙___（选填“大”、“小”或“相等”），说明理由_________________________________________________________。

01 02功率表示做功的快慢，而机械效率表示做功的效果。

功率大并不意味着机械效率高，机械效率高也不一定功率大。

机械效率是有用功与总功的比值，而功率是单位时间内完成的功。

机械效率与功率的区别有用功与总功的计算有用功（W有）总功（W总）动力对机械做的功，即动力乘以动力作用点移动的距离。

计算公式为：W总=Fs，其中F为动力，s为动力作用点移动的距离。

机械效率的公式及计算步骤典型例题解析摩擦力的存在在机械运动中，相互接触的物体之间会产生摩擦力，阻碍物体的相对运动。

摩擦力的分类静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力，它们对机械效率的影响程度不同。

减小摩擦的方法采用光滑的表面、使用润滑剂、减小接触面的压力等，可以提高机械效率。

物重与机械效率的关系提高物重对机械效率的方法绳重和滑轮重对机械效率的影响绳重和滑轮重的影响减小绳重和滑轮重的方法选用光滑的材料润滑减少接触面积030201减小摩擦的方法增大物重的方法增加物体的质量改变物体的形状使用高密度材料减小绳重和滑轮重的方法优化设计选用轻质的材料通过优化绳索和滑轮的设计，例如减少不必要的结构或使用更高效的轴承，可以降低它们的重量。

减少附件和装饰实验目的和原理实验目的通过测量滑轮组的机械效率，了解机械效率的概念和计算方法，加深对机械能转化和守恒定律的理解。

实验原理机械效率是指有用功与总功的比值，用η表示。

对于滑轮组，有用功为克服物体重力所做的功，总功为拉力所做的功。

通过测量物体重力、拉力、物体上升高度和拉力作用点移动的距离，可以计算出滑轮组的机械效率。

实验步骤1. 组装滑轮组，将细线绕过滑轮组，一端固定在铁架台上，另一端连接弹簧测力计。

2. 在滑轮组下方挂上钩码，使滑轮组平衡。

3. 读取弹簧测力计的示数，记录拉力F的大小。

4. 使用刻度尺测量物体上升的高度h和拉力作用点移动的距离s。

5. 改变钩码的数量或位置，重复步骤3和4，进行多次测量。

数据处理与结果分析010*******自行车刹车系统刹车系统通过摩擦产生阻力，使自行车减速停车。

八年级物理机械效率公式机械效率是指机械设备或机械系统从输入能量到输出能量的比例，也就是利用设备或系统所得到的实际输出功与理论输入功的比值。

在物理学中，机械效率可以通过以下公式来计算：机械效率 = 输出功÷ 输入功× 100%其中，机械效率的单位为百分比（%），输出功和输入功的单位可以根据具体情况选择。

这个公式可以帮助我们评估机械设备的能量利用效率，以及判断设备是否能够高效地转换能量。

机械效率的计算需要知道设备的输出功和输入功。

输出功指的是设备在特定时间内实际产生的有用功，而输入功则是设备在同一时间内所消耗的能量。

通常情况下，设备的输出功会小于输入功，因为在能量转换过程中会有一定的能量损失。

机械效率的数值范围在0到1之间，可以通过将其乘以100%转换为百分比形式。

当机械效率为1时，表示设备能够将输入能量完全转化为有用的输出能量，这是理想的情况。

然而，在实际应用中，机械设备通常无法达到100%的效率，因为能量会以各种方式损失，例如摩擦、热量损失等。

机械效率的大小取决于设备自身的设计和制造质量。

如果设备的摩擦部件设计得很好，且有良好的润滑，那么摩擦损失就会减小，从而提高机械效率。

此外，设备的材料选择、结构设计和工作状态等因素也会对机械效率产生影响。

在日常生活中，我们常常会遇到机械效率的问题。

比如，家用电器如洗衣机、电饭煲等的机械效率会直接影响到能源的利用和节约。

另外，交通工具如汽车、自行车等的机械效率也会影响到其能源利用和行驶效果。

为了提高机械效率，我们可以采取一些措施。

首先，要选择合适的设备，尽量选择能效高的产品。

其次，要定期维护设备，保持设备的正常运行状态，减少能量损失。

另外，合理使用设备，避免过度使用或浪费能量。

机械效率是评估机械设备能量利用效率的一个重要指标。

通过机械效率的计算，我们可以了解设备能量转换的效率和损失情况。

在实际应用中，我们应该注重提高机械效率，以减少能源的消耗和浪费，实现可持续发展的目标。

八年级物理机械效率一、机械效率的概念。

1. 定义。

- 机械效率是指有用功跟总功的比值。

用公式表示为eta=frac{W_有}{W_总}，其中eta表示机械效率，W_有表示有用功，W_总表示总功。

机械效率是一个比值，没有单位，通常用百分数表示。

- 例如，用滑轮组提升重物时，我们的目的是把重物提升一定高度，所以克服重物重力做的功就是有用功W_有=Gh（G是重物重力，h是重物提升的高度）；而人对滑轮组做的功就是总功W_总=Fs（F是拉力，s是拉力移动的距离）。

2. 意义。

- 机械效率反映了机械性能的好坏。

机械效率越高，表示机械对能量的利用率越高，在做相同的总功时，有用功占总功的比例越大。

- 例如，一个机械效率为80%的机械比一个机械效率为60%的机械性能要好，因为在做相同的总功时，前者能做更多的有用功。

二、有用功、额外功和总功。

1. 有用功。

- 有用功是人们为了达到目的必须要做的功。

- 在不同的机械做功场景中有不同的计算方法。

- 如使用斜面将物体推到高处，有用功W_有=Gh（G为物体重力，h为物体被推到的高度）；用杠杆撬物体时，有用功也是克服物体重力做的功，同样W_有=Gh。

2. 额外功。

- 额外功是人们不需要但又不得不做的功。

- 产生额外功的原因主要有机械自身的重力、机械部件之间的摩擦等。

- 例如，使用滑轮组时，克服动滑轮重力做的功就是额外功的一部分，如果滑轮组的机械部件之间存在摩擦，克服摩擦做的功也是额外功。

设动滑轮重力为G_动，提升高度为h，则克服动滑轮重力做的额外功W_额1=G_动h；若摩擦力为f，拉力移动距离为s，则克服摩擦做的额外功W_额2=fs。

所以总的额外功W_额=G_动h + fs。

3. 总功。

- 总功是有用功与额外功之和，即W_总=W_有+W_额。

- 在简单机械中，总功也可以根据力和在力的方向上移动的距离来计算，如W_总=Fs（F是作用在机械上的力，s是力的作用点移动的距离）。

三、滑轮组的机械效率。

初二物理机械效率概念机械效率是物理学中一个重要的概念，用来描述机械装置的能量转化效率。

在我们日常生活中，许多机械装置都涉及到能量的转换和转移，而机械效率就是衡量这种转换和转移的效率指标。

一、机械效率的定义与计算公式机械效率是指机械装置的输出功率与输入功率之间的比值，通常用百分比表示。

机械效率越高，说明机械装置转换能量的效率越高。

计算机械效率的公式如下：机械效率 = 机械装置的输出功率 / 机械装置的输入功率 × 100%其中，机械装置的输出功率是指机械装置所能输出的有效功率，而机械装置的输入功率是指机械装置所消耗的总功率。

二、机械效率的意义与应用机械效率的意义在于评价机械装置的能量转换效率。

对于一个机械装置而言，机械效率越高，说明该装置能够更有效地将输入的能量转化为输出的有用功。

在工程中，提高机械效率可以减少能源的浪费，提高设备的使用寿命，降低维护成本，对于节能减排和可持续发展具有重要意义。

机械效率的应用广泛，涉及到各个领域的机械装置。

例如，汽车发动机的机械效率可以决定汽车燃料的利用率；发电机的机械效率可以影响发电厂的发电效率；工厂中的生产线上各种传动装置的机械效率可以影响生产效率等等。

因此，理解和应用机械效率的概念对于解决实际问题具有重要的作用。

三、影响机械效率的因素机械效率受到许多因素的影响，主要包括以下几个方面：1. 摩擦损失：摩擦是机械装置中普遍存在的现象，会导致能量的损失。

减小摩擦是提高机械效率的一种重要手段，可以通过润滑、降低表面粗糙度等方法进行。

2. 传动损耗：在机械装置的传动过程中，由于传动元件的形状、材料等原因，会产生传动损耗，降低机械效率。

合理选择传动方式和传动元件的材料可以减小传动损耗。

3. 能量转换损失：机械装置中能量的转换通常不是完全有效的，会有一部分能量转换成其他形式的能量，如热能、声能等。

减小能量转换损失是提高机械效率的关键。

4. 设计和制造质量：机械装置的设计和制造质量直接影响着机械效率的高低。