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(共52张PPT)
第十讲　简单机械
第一节　杠杆、滑轮与斜面
梳理知识点
　杠杆
项目 要点 定义 在力的作用下绕着（1） 　固定点　 转动的（2） 　硬棒　 叫杠杆 杠杆可直可曲，形状任意，在力的作用下不易发生形变
固定点　
硬棒　
五要素 支点 杠杆绕着转动的固定点，用“O”表示 动力、阻力都是杠杆受到的力，所以作用点在杠杆上；动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆转动的方向相反
动力 使杠杆转动的力，用“F1”表示 阻力 阻碍杠杆转动的力，用“F2”表示 动力臂 从支点到动力作用线的距离，用“L1”表示 阻力臂 从支点到阻力作用线的距离，用“L2”表示 项目 要点
平衡条件 杠杆平衡 杠杆（3） 　静止　 或（4） 　匀速转动　
调节 调节杠杆两端的（5） 　平衡螺母　 ，使杠杆在（6） 　水平位置　 平衡 ①目的：方便从杠杆上读出力臂的大小；消除杠杆自身重力产生的力矩
②调节方法：左端高向左调，右端高向右调
杠杆的平衡条件 （7） 　动力×动力臂＝＝＝＝＝阻 公式：（8） 　F1L1＝F 若动力臂和阻力臂的比值不变，动力和阻力的比值也不变
静止　
匀速转动　
平衡螺母
水
平位置　
项目 要点
动力×动力臂＝
阻力×阻力臂　

F1L1＝F2L2　
项目 要点 分类 名称 结构特征 特点 应用举例
省力 杠杆 动力臂（9） 　大 阻力臂 省（10） 　力　 、费（11） 　距离　 撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀
费力 杠杆 动力臂（12） 　小阻力臂 费（13） 　力　 、省（14） 　距离　 缝纫机踏板、起重机、人的前臂、理发剪刀、钓鱼竿
等臂杠杆 动力臂（15） 　等阻力臂 不省力、不费力 天平、定滑轮
大于
力　
距离　
小于
力　
距离　
等于　
　滑轮与滑轮组
项目 定滑轮 动滑轮 滑轮组
定义 中间的轴固定（1） 　不动　 的滑轮 和重物一起（2） 　移动　 的滑轮 定滑轮和动滑轮的（3） 　组合　
实质 （4） 　等臂　 杠杆 （5） 　动力臂为阻力臂2倍　 的省力杠杆
不动　
移动　
组合　
等臂　
动力臂为阻
力臂2倍　
项目 定滑轮 动滑轮 滑轮组
变形或 图示
特点 不省（6） 　力　 ，但是能（7） 　改变　 动力方向 能省（8） 　一半　 的力，但（9） 　不能　 改变动力方向 既能（10） 　省力　 ，又能（11） 　改变　 动力方向
力　
改
变　
一半　
不
能　
省力　
改变　
　斜面与轮轴
斜面 定义 一个与水平面成一定夹角的倾斜平面
特点 省力机械
如图，用F表示力，s表示斜面长，h表示斜面
高，物重为G。理想情况下，根据功的原理，
得W＝Fs＝Gh，变形得（1） 　F＝　 。
h一定时，斜面越长越（2） 　省力　
实例 饮料瓶瓶盖、（3） 　螺丝钉　 、螺旋千斤顶、盘山公路等
F＝　
省力　
螺丝钉　
轮轴 定义 由（4） 　轮　 和（5） 　轴　 组成，能绕共同轴线转动的简单机械叫作轮轴；半径较大的是轮，半径较小的是轴
实质 能够连续旋转的（6） 　杠杆　 ，支点就在轴线，轮轴在转动时轮与轴有相同的（7） 　转速　
如图所示，R为轮半径，r为轴半径，F1为作用在轮上
的力，F2为作用在轴上的力，根据杠杆平衡条件有
（8） 　F1R＝F2r（动力×轮半径＝阻力×轴半径），
可知：当动力作用在轮上，则轮轴为（9） 　省力　
杠杆；当动力作用在轴上，则轮轴为（10） 　费力　
杠杆
轮　
轴　
杠杆　
转速　
F1R＝F2r　
省力
费力　
图解物理
命题点 图片 题目
杠杆的分类 端午节赛龙舟时，运动员一手支撑住桨柄，一手用力划桨，此时桨属于（1） 　费力　 （选填“省力”或“费力”）杠杆
如图，是建筑工地使用的独轮车，独轮车属于（2） 　省力　 （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆
人体就像一部复杂的机器，包含许多物理知识，人的前臂如图所示，是一个（3） 　费力　 （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆
费力　
省力　
费力　
命题点 图片 题目
杠杆的平衡 条件的应用 小明积极参加体育锻炼。图中为他练习做俯卧撑的姿势。他的身体可作为一个杠杆，O点是支点。他的质量为50 kg，所受重力可视为集中在A点。将身体撑起时，地面对双手的支持力至少为（4） 　294　 N（g取10 N/kg）
294　
命题点 图片 题目
滑轮的特点 如图，旗杆的顶端安装着一个定滑轮，可以用来改变拉力的（5） 　方向　
小可用如图所示的滑轮匀速提起一个重G＝120 N的物体，不计滑轮重及细绳与滑轮间的摩擦，则竖直向上的拉力F＝（6） 　60　 N
方向　
60　
命题点 图片 题目
滑轮的特点 如图，作用在绳自由端的拉力为500 N，能匀速提起1 200 N的重物，不计绳重和摩擦，若用此滑轮组匀速提起1 800 N的重物，则拉力的大小为（7） 　700　 N
700　
名师讲典例
　杠杆的类型
典例1　如图所示的生活用具，在使用中属于省力杠杆的是（　　）
　　　
A.筷子 B.钓鱼竿
　　　　　
C.扳手 D.食品夹
【解析】 ABD选项中动力臂小于阻力臂，都属于费力杠杆；扳手在使用过程中，动力臂大于阻力臂，C属于省力杠杆。
【答案】 C。
（1）杠杆分类：
①省力杠杆：动力臂大于阻力臂，如启瓶器、螺丝刀、撬棒、钳子、独轮车。
②费力杠杆：动力臂小于阻力臂，如镊子、筷子、钓鱼竿、食品夹、理发刀。
③等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，如托盘天平、定滑轮。
（2）方法：判断支点，确定动力和阻力，比较力臂。
1.（2022·贺州）如图所示的四种工具中，属于省力杠杆的是（　C　）
　　　　　
A.筷子 B.托盘天平
　　　　　　
C.羊角锤 D.火钳
C
　杠杆最小力与力臂的画法
典例2　（2022·泸州）请在图中画出重物所受重力的示意图，并在杠杆上的B点画出能使杠杆在图示位置保持平衡的最小动力F的示意图。
【解析】 根据重力的作用点在重心，重力的方向竖直向下，作出重力G的示意图；为使拉力最小，动力臂要最长，拉力F的方向应该垂直杠杆向上，动力臂为OB最长，如图所示。
【答案】 如图所示。
画最小力的四个步骤：
（1）确定支点；
（2）确定受力点；
（3）连接支点和受力点，确定最大力臂；
（4）根据力的作用效果和最小力垂直于最大力臂作出最小力。
2.请画出图中力F的力臂，并以“L”表示。
　杠杆平衡条件及应用
典例3　（2022·衡阳）晚饭后，妈妈带着小涛和他两岁的妹妹到文化活动中心玩跷跷板，如图所示，图中的转轴相当于杠杆的 　　　　 ，妈妈和妹妹的总重力比小涛的重力大，跷跷板水平平衡时，小涛比妈妈离转轴 　　　　 （选填“远”或“近”）；若妈妈放下怀抱中的妹妹（妈妈的位置不变），为了保持跷跷板水平平衡，小涛应适当 　　　　 （选填“远离”或“靠近”）转轴。
【解析】 把跷跷板看作杠杆，杠杆是绕着转轴转动的，所以转轴即为杠杆的支点；跷跷板在水平位置平衡时，设妈妈和妹妹的总重力为G1，力臂为L1，小涛的重力为G2，力臂为L2，因为G1L1＝G2L2，G1＞G2，所以L1＜L2，即小涛比妈妈离转轴远；若妈妈放下怀抱中的妹妹，即G1减小，妈妈的位置不变，即L1不变，为了保持跷跷板水平平衡，由G1L1＝G2L2知，在L1和G2不变时，G1减小，L2也减小，即小涛应适当靠近转轴。
【答案】 支点；远；靠近。
3.（2022·包头）如图所示，轻质杠杆OB可绕O点转动，OA＝AB。在A点悬挂物体，在B点竖直向上拉动杠杆使其始终保持水平平衡，拉力为F。下列说法正确的是（　C　）
A.F的大小为物重的2倍
B.物重增加5 N，F的大小也增加5 N
C.物体悬挂点右移，拉力F会增大
D.将F改为沿图中虚线方向，拉力F会减小
C
　滑轮及滑轮组
典例4　利用如图所示的滑轮组匀速提升200 N的重物，动滑轮重为10 N（不计绳重与摩擦），则拉力F的大小为（　　）
A.70 N B.100 N
C.105 N D.110 N
【解析】 由图知，n＝2，不计绳重和摩擦，则绳子自由端的拉力：F＝（G＋G动）＝×（200 N＋10 N）＝105 N，故C正确。
【答案】 C。
根据题图确定n的大小（直接从动滑轮上引出的绳子股数）是本题的突破口，利用好不计绳重和摩擦时拉力和物重的关系是本题的关键。
4.工人用如图所示的装置运送砂石，下列说法正确的是（　B　）
A.滑轮组中的定滑轮能改变拉力的大小
B.图中动滑轮相当于一个省力杠杆
C.绳子自由端下拉1 m，桶上升2 m
D.质量为65 kg的工人利用该滑轮组能提起150 kg的砂石
B
　斜面与轮轴
典例5　如图所示，小轿车的方向盘相当于一个轮轴，若F1＝20 N，盘的半径为20 cm，轴的直径为4 cm，不计摩擦阻力，则F2＝ 　　　　 N。门锁的把手相当于一个 　　　　 （选填“省力”或“费力”）轮轴。
【解析】 （1）轮轴的实质是杠杆的变形，根据杠杆的平衡条件，F1R＝F2r
F1＝20 N，R＝20 cm，r＝＝＝2 cm，
F2＝＝＝200 N；
（2）门锁的把手外轮半径大于轴半径，动力作用在轮上，相当于一个省力轮轴。
【答案】 200；省力。
轮轴是一种简单的机械，相当于变形的杠杆，即在使用时，外轮半径大于轴半径，要看动力作用在哪里，若动力作用在轮上，是省力的机械，若动力作用在轴上，是费力的机械。
5.古代城堡的建设中使用了如图所示的吊车，工人用脚踩动巨轮可以轻松地提运沉重的石材，同时也改变了 　力的方向　 ，这种吊车实质上是 　定滑轮　 与轮轴的组合。
力的方向　
定滑轮　
真题在线
　杠杆的五要素和平衡条件
1.（2020·安徽）停车场入口处常用横杆来控制车辆的进出 ，如图甲所示。我们可以把该装置简化成如图乙所示的杠杆。若横杆AB粗细相同、质量分布均匀，重G＝120 N，AB＝2.8 m，AO＝0.3 m。要使横杆AB保持水平平衡，需在A端施加竖直向下的力F＝ 　440　 N。
440　
2.（2019·安徽）如图所示，一轻杆AB悬于O点，其左端挂一重物，右端施加一个与水平方向成30°的力F，此时轻杆水平平衡。若重物质量m＝3 kg，BO＝3AO。则力F的大小为 　20　 N。
20　
3.（2016·安徽）拉杆式旅行箱可看成杠杆，如图所示。已知OA＝1.0 m，OB＝0.2 m，箱重G＝120 N。请画出使箱子在图示位置静止时，施加在端点A的最小作用力F的示意图，且F＝ 　24　 N。
24　
4.（2018·安徽）如图a所示为前臂平伸用手掌拖住铅球时的情形。我们可将图a简化成如图b所示的杠杆。不计自重，若铅球质量m＝3 kg，OA＝0.03 m，OB＝0.30 m，求此时肱二头肌对前臂产生的拉力F1的大小。
解：由杠杆平衡原理可知F1·OA＝F2·OB，
又因为F2＝mg，
联立解得F1＝＝300 N
5.（2022·安徽）用图甲所示的装置探究杠杆的平衡条件，通过正确的实验操作，得到下表中的数据。
实验次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m
1 3.0 0.20 2.0 0.30
2 2.0 0.15 1.5
3 1.5 0.20 1.0 0.30
… … … … …
（1）第2次实验数据中的阻力臂l2应为 　0.20　 m；
（2）第3次实验后，用带杆的滑轮水平向左缓慢推动右边挂钩码的悬线（保持上端悬点不动），如图乙所示，不计摩擦，杠杆 　不能　 （选填“能”或“不能”）在水平位置保持平衡，原因是： 　右端钩码对杠杆的拉力的力臂变小　 。
0.20　
不能　
右端钩码对杠杆的拉力的力臂变小　
6.（2021·安徽）研究物理问题时，常需要突出研究对象的主要因素，忽略次要因素，将其简化为物理模型。
（1）如图甲，一质量分布均匀的杠杆，忽略厚度和宽度，长度不可忽略，用细线将它从中点悬起，能在水平位置平衡。将它绕悬点在竖直面内缓慢转过一定角度后（如图乙）释放，为研究其能否平衡，可将它看成等长的两部分，请在图乙中画出这两部分各自所受重力的示意图和力臂，并用杠杆平衡条件证明杠杆在该位置仍能平衡；
解：（1）由题知，杠杆质量分布均匀，支点在中点，左右两部分重力G1＝G2，且重心在这两部分的中点C、D，由C、D分别竖直向下画有向线段，即两部分重力示意图；由杠杆中点O（支点）画G1、G2作用线的垂线，垂线段分别为两部分重力的力臂，如图甲所示。图中，CO＝DO，根据全等三角形知识可知，L1＝L2，所以：G1L1＝G2L2，说明杠杆绕悬点在竖直面内缓慢转过一定角度后仍能平衡
解：（1）由题知，杠杆质量分布均匀，
支点在中点，左右两部分重力G1＝G2，
且重心在这两部分的中点C、D，由C、D
分别竖直向下画有向线段，即两部分重
力示意图；由杠杆中点O（支点）画G1、
G2作用线的垂线，垂线段分别为两部分
重力的力臂，如图甲所示。图中，CO＝
DO，根据全等三角形知识可知，L1＝
L2，所以：G1L1＝G2L2，说明杠杆绕悬点
在竖直面内缓慢转过一定角度后仍能平
衡
（2）如图丙，一质量分布均匀的长方形木板，忽略厚度，长度和宽度不可忽略，用细线将它从AB边的中点悬起，能在水平位置平衡。将它绕悬点在竖直面内缓慢转过一定角度后（如图丁）释放，木板在该位置能否平衡？写出你的判断依据。
解：（2）长方形木板质量分布均匀，从中点将其分成两部分，两部分重力大小相等，找到左右两部分的几何中心，即两部分重心，作两部分的重力示意图，并作出它们的力臂，如图乙所示。由图知，L3＜L4，则：G3L3＜G4L4，所以木板在该位置不能平衡
实验突破
　探究杠杆的平衡条件
考查方向：实验装置的条件、实验过程的分析、实验方法的理解、数据表格的填写、分析、实验的评估等。
实验 装置
实验 过程 ①把杠杆支在支架上，调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆在水平位置平衡
②在杠杆的左右两端分别用细线依次悬挂个数不同的钩码（假设左端钩码的重力产生的拉力为阻力F2，右端钩码的重力产生的拉力为动力F1），先固定F1大小和动力臂l1的大小，再选择适当的阻力F2，然后移动阻力作用点，即改变阻力臂l2大小，直至杠杆平衡，分别记录下此时动力F1、动力臂l1、阻力F2和阻力臂l2的数值，并将实验数据记录在表格中
③改变钩码的个数和位置重复上面的步骤。把每次的数据填入到表格中
实验 结论 杠杆平衡的条件是：动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。用公式表示：F1l1＝F2l2
注意事项：杠杆是否在水平位置平衡。实验前发现杠杆不在水平位置平衡，要调节杠杆两端的平衡螺母（哪端高向哪个方向调）。
1.（2022·绥化）如图为“探究杠杆的平衡条件”的实验，使用的钩码规格相同。
（1）挂钩码前杠杆静止在如图甲所示位置，此时杠杆处于 　平衡　 （选填“平衡”或“不平衡”）状态。
（2）为了使图甲中的杠杆在水平位置平衡，可以将右侧平衡螺母向 　右　 （选填“左”或“右”）调节。
平衡　
右　
（3）实验时，在已调平的杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，调节钩码位置，使其在水平位置重新平衡。使杠杆在水平位置平衡的目的是 　便于测量力臂　 。收集实验数据如表所示，经分析可得出杠杆的平衡条件： 　动力×动力臂＝阻力×阻力臂（或F1×l1＝F2×l2）　 。
次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 1.0 15.0 1.5 10.0
2 1.0 20.0 4.0 5.0
3 2.0 15.0 3.0 10.0
便于测量力臂　
动力×动力臂＝阻力
×阻力臂（或F1×l1＝F2×l2）　
（4）为了进一步验证实验结论，又做了图乙所示的实验，现将弹簧测力计从a位置移动到b位置，在此过程中杠杆始终在水平位置平衡，弹簧测力计示数将 　变大　 （选填“变大”“不变”或“变小”）。
变
大　
（5）实验时让支点在杠杆中央的目的是 　减小杠杆自重对实验的影响　 。
（6）实验前调节杠杆平衡的方法是 　杠杆向右倾斜时，平衡螺母向左调，杠杆向左倾斜时，平衡螺母向右调　 。
（7）在实验操作中，如果中轴线位置的摩擦较大，会干扰甚至会影响实验的顺利进行，减小中轴处摩擦的可行方法是 　加润滑油　 。
减小杠杆自重对实验的影响　
杠杆向右倾斜时，平衡螺母向左调，杠杆
向左倾斜时，平衡螺母向右调　
加润滑油　
（8）下表是小华同学得到的一组实验数据。
动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
3 4 4 3
由此他得出“动力＋动力臂＝阻力＋阻力臂”的结论，你认为小华同学的实验结论是否正确？ 　不正确　 ，原因是什么？ 　只用一次实验就得出结论，实验数据具有偶然性（或不同单位的物理量不能直接相加）　 。
不正确　
只用一次实验就得出结论，实验数据
具有偶然性（或不同单位的物理量不能直接相加）　(共28张PPT)
第十讲　简单机械
第二节　机械效率
梳理知识点
　机械效率的计算
知识点 具体内容 说明
三种功 有用功 使用机械时，完成工作目的必须做的功，用W有表示 ①有用功（1） 　小于　 总功，所以机械效率总小于1，通常用百分数（%）表示
②提高机械效率的方法：减小（2） 　机械自重　 、减小机件间的（3） 　摩擦　 、增大（4） 　物重　
额外功 并非需要，又不得不做的功，用W额表示 总功 有用功与额外功的和，也是作用在机械上的动力做的功：W总＝Fs＝W有＋W额 小
于　
机械自
重　
摩擦　
物
重　
机械 效率 有用功跟总功的比值，用公式表示为：η＝×100%，实际中η＜1 ①有用功（1） 　小于　 总功，所以机械效率总小于1，通常用百分数（%）表示
②提高机械效率的方法：减小（2） 　机械自重　 、减小机件间的（3） 　摩擦　 、增大（4） 　物重　
小
于　
机械自
重　
摩擦　
物
重　
知识点 具体内容 说明
影响机 械效率 的因素 滑轮组 ①被提升的物重：物重增加，机械效率提高 ②动滑轮重：动滑轮增加，机械效率减小 ③绳重和摩擦 ①有用功（1） 　小于　 总功，所以机械效率总小于1，通常用百分数（%）表示
②提高机械效率的方法：减小（2） 　机械自重　 、减小机件间的（3） 　摩擦　 、增大（4） 　物重　
斜面 ①斜面的倾斜程度：斜面越陡，机械效率越高 ②斜面的粗糙程度：斜面越粗糙，机械效率越低 小于
机械自重
摩擦　
重物
图解物理
命题点 图片 题目
斜面的 机械效率 如图，在斜面上将一个质量为0.5 kg的物体匀速拉到顶端。沿斜面向上的拉力为2 N，斜面长4 m，高1 m，斜面的机械效率为（1） 　62.5%　
滑轮的 机械效率 如图，分别用甲、乙两种方法来提升两个质量相等的物体，则甲的机械效率（2） 　大于　 乙的机械效率
62.5%　
大于　
滑轮的 机械效率 搬运工人用如图所示的滑轮组将一个重为120 N的物体匀速提升3 m，所用的拉力为50 N，则该滑轮组的机械效率是（3） 　80%　
80%　
名师讲典例
　机械效率的理解
典例1　生产生活中常常会用到各种机械设备，下列说法中不正确的是（ ）
A.任何机械设备的效率总小于1
B.减小机械内部摩擦可以提高其效率
C.提高机械设备的效率可以节能减排
D.使用机械设备做功越快，其效率越高
【解析】 有用功和总功的比值叫作机械效率，只要使用机械，就必然会在机械上消耗一部分额外功，也就是说额外功总是存在的，所以有用功总是会小于总功，机械效率总是小于1，选项A正确；在有用功一定时，减小机械内部摩擦可以少做额外功，也就是减少总功，所以机械效率会提高，选项B正确；为了尽可能提高机械利用率，节约能源，往往要提高机械效率，达到机械利用的最佳效果，选项C正确；机械效率是有用功与总功的比值，机械效率的大小与做功快慢无关，选项D不正确。
【答案】 D。
1.关于功率、机械效率，下列说法正确的是（　D　）
A.做功越多的机械，其功率就越大
B.越省力的机械，其功率就越小
C.做功越慢的机械，其机械效率就越低
D.有用功与总功的比值越大的机械，其机械效率就越高
D
2.如图所示，用甲、乙滑轮组在相同时间内分别将A、B物体匀速提升相同高度，已知物体受到的重力GA＞GB，滑轮组的机械效率η甲＜η乙（忽略绳重和摩擦）。下列判断正确的是（　D　）
A.两滑轮组绳端移动的距离相等
B.甲滑轮组的有用功比乙的少
C.甲滑轮组的总功率比乙的小
D.甲滑轮组的动滑轮比乙的重
D
　机械效率的计算
典例2　（2022·泰安）如图所示，利用滑轮组将重为80 N的物体在30 s内匀速提升3 m，已知拉力F为50 N，若不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（ ）
A.绳端移动的速度为0.3 m/s
B.动滑轮重力为50 N
C.拉力做功的功率为40 W
D.滑轮组的机械效率为80%
【解析】 由图可知n＝2，绳子自由端移动的距离：s＝2h＝2×3 m＝6 m，绳子自由端移动的速度：v＝＝＝0.2 m/s，选项A错误；因为不计绳重和摩擦时F＝
（G＋G动），所以动滑轮的重力：G动＝nF－G＝2×50 N－80 N＝20 N，选项B错误；拉力做的总功：W总＝Fs＝50 N×6 m＝300 J，拉力做功的功率：P＝＝＝10 W，选项C错误；不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率：η＝＝＝＝＝×100%＝80%，选项D正确。
【答案】 D。
3.（2022·新疆）如图所示，斜面的长为高的4倍，物体恰能在斜面上匀速下滑，下滑一段距离的过程中，该物体重力做的功和克服阻力做的功相等。若用平行于斜面向上的拉力F将物体匀速拉上斜面时，斜面的机械效率为（　C　）
A.20% B.25% C.50% D.75%
C
真题在线
　机械效率的计算
1.（2022·安徽）用图示的滑轮组将重为3.6 N的物体竖直向上匀速提升0.5 m，拉力F的大小为1.5 N，则该滑轮组的机械效率为 　80%　 。
80%　
2.（2021·安徽）如图，用滑轮组将一重物竖直向上匀速提升2 m，所用拉力F＝100 N，若该过程中滑轮组的机械效率为80%，则滑轮组对重物做的有用功为 　320　 J。
3.（2019·安徽）用沿斜面向上大小为3.5 N的力将一个重为4.9 N的物体从斜面底端匀速拉到顶端。已知斜面长为2 m，高为1 m，则该过程中斜面的机械效率为 　70%　 。
320　
70%　
4.（2018·安徽）如图所示，当工人师傅用400 N的拉力向下拉绳时，可使重680 N的重物匀速上升，此过程中滑轮组的机械效率为 　85%　 。
85%　
5.（2014·安徽）工人师傅使用一个动滑轮将400 N的重物匀速提升到3 m高处，假如所用的拉力方向竖直向上、大小为250 N，则（　B　）
A.拉力所做的功为750 J
B.机械的效率为80%
C.若用该动滑轮提升更重的货物，机械效率将保持不变
D.若采用轻质滑轮完成原任务，机械效率将保持不变
B
实验突破
　测量滑轮组的机械效率
考查方向：装置的设计、实验的原理和器材、实验中需要测量的数据、数据的分析与计算、实验的结论、实验结果的评价与改进、实验所用的方法。
项目 要点
猜想与假设 滑轮组的机械效率可能与物体重力、动滑轮重力、摩擦等有关
设计 与进 行实验 实验原理 η＝×100%
仪器与作用 弹簧测力计的使用及读数
刻度尺（测量钩码上升的高度h、弹簧测力计移动的距离s）
实验中拉动弹簧测力计的要求 竖直方向匀速拉动弹簧测力计，此时拉力等于弹簧测力计的示数
项目 要点
设计 与进 行实验 控制变量法的应用 探究滑轮组的机械效率与物重的关系（控制同一滑轮组的绕线方式相同，改变滑轮组所吊钩码的数量）
探究滑轮组的机械效率与动滑轮的重力（个数）的关系（控制滑轮组所吊钩码的数量相同，绕线方式相同，改变动滑轮的数量或换用重力不同的动滑轮）
分析数据和现 象，总结结论 有用功、额外功、机械效率、拉力、速度的计算
根据表格数据总结结论
根据实验数据选取对应装置图（根据数据确定绕线的绳子段数，再确定装置图）
项目 要点
交流与反思 实验时，不能在静止时读数的原因（静止读数时的拉力小于实际测量时的拉力，导致所测机械效率偏大）
可以省略的工具（刻度尺，省略后用η＝×100%计算，反而能够提高精准度）
机械效率总是小于1的原因（任何机械都不可避免地要做额外功）
实验结论 （1）滑轮组的机械效率与物体的重力、绳子和滑轮间的摩擦力、动滑轮的重力有关
（2）物体越重，动滑轮越轻，摩擦越小，滑轮组的机械效率越大
注意：相同装置的滑轮组所吊重物越重，机械效率越高。
项目 要点
1.小明在做测量滑轮组的机械效率的实验中，用同一滑轮组进行了3次实验，如图所示，实验数据记录如表。
次数 钩码重/N 钩码上升距离/cm 弹簧测力计示数/N 弹簧测力计上升距离/cm 机械效率
1 2 10 0.8 30 83.8%
2 4 10 1.5 30 ？
3 6 10 ？ 30 90.9%
（1）第2次实验中滑轮组的机械效率为 　88.9%　 （结果保留到0.1%）；
（2）如图丙所示，第3次实验中弹簧测力计的示数为 　2.2　 N；
88.9%　
2.2　
（3）分析表格中的数据得出结论：同一滑轮组， 　提升物体的重力越大，机械效率越高　 ；
（4）在第2次实验时，如果拉力方向与竖直方向有一定夹角，那么所测得的滑轮组的机械效率将会 　变小　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
提升物体的重力越大，机械
效率越高　
变小　

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