202512.4機(jī)械效率人教版物理生活中我們常常會(huì)遇到“效率”這個(gè)詞，例如學(xué)習(xí)效率、工作效率等。那么機(jī)械效率的大小與什么因素有關(guān)呢？新課引入如圖甲，用彈簧測(cè)力計(jì)將鉤碼緩慢地提升一定高度，計(jì)算拉力所做的功W甲。如圖乙，用彈簧測(cè)力計(jì)并借助一個(gè)動(dòng)滑輪將同樣的鉤碼緩慢地提升相同的高度，再次計(jì)算拉力所做的功W乙。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：使用機(jī)械不省功，由于機(jī)械有自重以及摩擦等因素的影響，使用機(jī)械反而要多做功。一、有用功和額外功總功：W總=W有+W額②額外功（W額）W額=W總-W有①有用功（W有）W有

=Gh③總功（W總）

W總=Fs注意：機(jī)械效率總是小于1的，通常用百分?jǐn)?shù)表示。1.定義：物理學(xué)中，將有用功跟總功的比值叫做機(jī)械效率。機(jī)械效率是反映機(jī)械做功性能的物理量。2.符號(hào)：

η額外功在總功中所占的比例越少越好二、機(jī)械效率解：G=mg=0.5×103kg×10N/kg=5×103N起重機(jī)提升重物所做的有用功：W有=Gh=5×103N×3m=1.5×104J起重機(jī)的電機(jī)做的總功：因此，起重機(jī)的機(jī)械效率：例：起重機(jī)把質(zhì)量為0.5t的重物勻速提升了3m，而它的電動(dòng)機(jī)所做功3.4×104J，起重機(jī)的機(jī)械效率是多少？g取10N/kg。起重機(jī)勻速提升重物所用的力與物體所受的重力大小相等：W總=3.4×104J一些機(jī)械的機(jī)械效率：柴油機(jī)：28%～40%起重機(jī)：40%～50%抽水機(jī)：60%～80%汽油機(jī)22～27%噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)50～60%機(jī)械效率的三種類型：類型1.滑輪組豎直提升重物

如圖，利用滑輪組把重力為G的物體提高h(yuǎn)；F為動(dòng)力，s為繩子自由端移動(dòng)的距離。①有用功：W有=Gh②總

功：W總=Fs③機(jī)械效率：sh

η=W有W總=GhFs=GnF④額外功：類型2：滑輪組水平拉動(dòng)物體使用滑輪組用力F沿水平方向勻速拉動(dòng)物體，物體與水平面的摩擦力為f，

s繩為繩子自由端移動(dòng)的距離，s物為物體移動(dòng)的距離。

①有用功：W有=fs物②總

功：W總=Fs繩③機(jī)械效率：

s繩

s物f

η=W有W總=fs物Fs繩=fnF④額外功：類型3：用斜面提升物體如圖，用力F沿斜面把重力為G的物體提高，h為斜面的高度，s為斜面的長(zhǎng)度。f為物體與斜面間的摩擦力。①有用功：W有=Gh②總

功：W總=Fs③機(jī)械效率：

η=W有W總=GhFs④額外功：W額=fssf實(shí)驗(yàn)探究：測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)原理：

η=W有W總=GhFs甲

乙

實(shí)驗(yàn)器材：彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、鐵架臺(tái)、滑輪、細(xì)線、鉤碼。注意事項(xiàng)：豎直向上緩慢（勻速）拉動(dòng)測(cè)力計(jì)。結(jié)論：動(dòng)滑輪重一定時(shí)，物重越大，機(jī)械效率越高。物重一定時(shí)，動(dòng)滑輪越重，機(jī)械效率越低。提高機(jī)械效率的方法：改進(jìn)滑輪結(jié)構(gòu)，減輕動(dòng)滑輪自重;在機(jī)械承受的范圍內(nèi)，增加物重；減小機(jī)械間的摩擦(加潤(rùn)滑油)。1．升旗過(guò)程中，克服旗的重力做的功是___________，克服摩擦力做的功是___________；人對(duì)繩子拉力做的功是__________。(填“有用功”“額外功”或“總功”)有用功額外功總功當(dāng)堂達(dá)標(biāo)2．工人利用如圖所示的滑輪組將重900N的物體豎直向上勻速提升0.5m，工人所用的拉力F為600N，(不計(jì)摩擦和繩重)，求：①人的拉力做的功為多少J？

②人通過(guò)滑輪組所做的有用功？③此滑輪組的機(jī)械效率為多少？

④動(dòng)滑輪的重力；

解：①由圖知n＝2，

拉力端移動(dòng)距離：

s=2h=2×0.5m=1m

拉力做的總功：

W總＝Fs＝600N×1m＝600J②工人做的有用功：

W有＝Gh＝900N×0.5m＝450J

③滑輪組的機(jī)械效率：

η=W有/W總=450J/600J=75%

④由