机械效率知识点讲解及练习

第 1 页 共 9 页 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= Gh

2、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 L

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= 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 Gh

FL =

Gh

FS = Gh

Fh = G

F =

Gh

FS = Gh

F2h = G

2F =

η Gh

FS = Gh

Fnh = G =

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：

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：

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（ ）

1 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

有用功 我们需要的、必须要做的功叫做有用功,用W有用表示。

额外功 使用机械时并非我们需要但又不得不做的功叫做额外功,用W额表示。

总功 有用功与额外功之和是总共做的功,叫做总功,用W总表示,用公式表达为W总=W有＋W额

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%WW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%WGhWFs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%WGhWGhGh有用总动

2 =100%GGG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%WfsWFs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。

1 专题复习（4）——机械效率

班级 姓名 评价

一．典型例题解析

知识点一 机械效率

例题1．从井中提水时，常常会发生吊水桶落入井里的事情．用物理知识分析下列说法，其中错误的是（ ）

A．用吊水桶向上提水，人对桶和水做的功都是有用功

B．用吊水桶向上提水，人对桶做的功是额外功

C．吊水桶掉在井里，打捞水桶时桶里会带些水，这时人对水做的功是额外功

D．吊水桶掉在井里，打捞水桶时，人对桶做的功是有用功

变式1．小明用滑轮组把一箱货物从一楼提升到三楼，感到很“吃力”，他在滑轮组的轴上加润滑油后，感觉好多了．则加上润滑油后，小明做功的（ ）

A．有用功减小，总功不变 B．有用功增加，总功增加

C．有用功减小，总功减小 D．有用功不变，总功减小

例题2．甲吊车比乙吊车的机械效率高，当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时，则（ ）

A．乙吊车做的总功较多 B．乙吊车做的有用功较多

C．甲吊车做的有用功较多 D．甲、乙两吊车做的总功相同

例题3.某机械的机械效率是85%，它的意义是（ ）

A.总功中有85%用来克服额外阻力做功 B.总功中有15%用来克服额外阻力做功

C.总功中有15%用来克服有用阻力做功 D.它只做了85%的功

知识点二 杠杆机械效率

例题1．小明在探究利用杠杆做功的实践活动中，所用的杠杆是一根质量均匀、重为5N的硬棒，他将棒的一端固定，把重为15N的物体挂在棒的中点，然后用手缓慢竖直向上提起棒的另一端，如图所示，若把物体提升了10cm，则小明作用在杠杆上的拉力是 N，此过程中杠杆的机械效率是 ．

变式1．小明用如图所示的杠杆在B处提升重物，O为支点，将重20N物体提升0.5m，此杠杆属于 （省力/费力）杠杆，小明对杠杆做的有用功为 J，若将拉力位置移到C处，仍将该物体提升0.5m，与原来相比机械效率 （变小/不变/变大）

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．滑轮组是由假设干个定滑轮和动滑轮组装而成的，可以到达既省力又改变力的方向的作用效果。

2．滑轮组省力情况确实定方法：

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。如下图。

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-1/2

3、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。