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第十二章 简单机械
第3节 机械效率
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ONE
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01
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考点解读
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1. 叫做有用功（W有）。______________
________________叫做额外功（W额）。_________________
_________叫做总功（W总）。
2. 使用任何机械都不可避免地要做 。小明把一桶水从一楼提到三楼，提 所做的功是有用功；提 所做的功是额外功。
3. 有用功跟总功的比值叫做 ，用符号 表示。机械效率的表达式为 。若有用功500 J，总功 600 J，则额外功是 ，机械效率是 %。有用功总是 总功，所以机械效率总是 1 的。
对人们有用的功
并非我们需要但
又不得不做的功
有用功和额外功
的总和
额外功
水
桶
机械效率
η
η =????有????总
?
100 J
83. 33
小于
小于
考点解读
TWO
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02
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考点一 有用功、额外功和总功
【例1】小李同学把桶掉到水里了，为了把桶拿上来，他使劲将水和桶拉了上来，则他对水做的功是 ，对桶做的功是 ，他使劲做的功是 。（均选填 “总功”“有用功”或“额外功”）
额外功
有用功
总功
考点解读
【例2】 工人用如图所示装置把重30 N的物体匀速提升2 m，滑轮重10 N，不计绳重及摩擦，则工人所用的拉力 F= N，上述过程中，工人做的有用功 W有= J，额外功 W额= J，总功 W总 = J。
20
60
20
80
考点解读
考点二 机械效率的理解
【例3】 (2023?连云港) 下列关于机械效率的说法正确的是 （ ）
A. 越省力的机械，机械效率越高
B. 做功越快的机械，机械效率越高
C. 所做有用功越多的机械，机械效率越高
D. 有用功与总功的比值越大的机械，机械效率越高
D
考点解读
考点三 机械效率的计算
类型1 滑轮组竖放
【例4】 如图所示，工人用滑轮组将重物从10m深的井下匀速提升到地面，用时 50 s，绳子自由端的拉力为200N，动滑轮的重力为60N（不计绳重与摩擦，g 取10N/kg），则物重为 N；有用功为 J；拉力做的
总功为_______J；该滑轮组的机械效率为 。
540
5400
6000
90%
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类型2 滑轮组横放
【例5】 (2023?娄底改编) 如图所示，重 6 N的物体在 F= 2 N的水平拉力作用下，以10 cm/s的速度向左匀速运动了 5 s，已知物体所受的摩擦力为3 N，则摩擦力所做的功为 J，拉力做的功为 J，动滑轮的机械效率为 。
1.5
2
75%
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考点四 测量滑轮组的机械效率
【例6】 (2023?枣庄) 提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要的意义。 某科技创新小组根据生活经验和客观事实，对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想。
猜想I：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度
有关。
猜想Ⅱ：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有
关。
猜想Ⅲ：滑轮组的机械效率与所提物体的重力
有关。
考点解读
根据猜想，运用如图甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究，测得的实验数据如下表所示。
(1) 实验时应沿竖直方向 缓慢向上拉动弹簧测力计。
(2) 分析表中数据可知：第 3 次实验是利用了图 的装置完成的 , 它的机械效率 η = 。
匀速
实验次数
钩码的重力 G/N
钩码上升高度 h/m
绳端拉力 F/N
绳端移动的距离 s/m
机械效率 η
1
2
0.1
0.00
0.3
74.1%
2
4
0.1
1.50
0.3
88.0%
3
4
0.1
1.25
0.4

4
4
0.2
1.50
0.6
88.0%
丙
80%
考点解读
(3) 比较 2、4 两次实验数据 , 可验证猜想 I是_______(选填“正确”或“错误”) 的。
(4) 通过比较 ( 填实验序号) 两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时 , 物重越大 , 滑轮组的机械效
率越高。
(5) 通过比较 2、3 两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时 , 动滑轮越重 , 滑轮组的机械效率 。
错误
1、2
越低
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THREE
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03
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1. 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
D
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2. (2023?天宁月考) 下列机械效率的说法正确的是 ( )
A. 机械效率可以提高到100%
B. 额外功与总功之比越小 , 机械效率越大
C. 功率大的机械机械效率高
D. 机械效率越高 , 有用功就越多
B
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3. 分别用杠杆、动滑轮和滑轮组将同一个物体举起相同的高度 , 做的有用功 ( )
A. 杠杆最多 B. 动滑轮最多
C. 滑轮组最多 D. 一样多
D
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4. (2023?镇江) 如图所示 , 工人师傅利用滑轮将沙发运上楼 , 该滑轮是 滑轮 , 若工人师傅用1000 N的拉力 , 将重为800 N的沙发匀速提升5 m , 则工人师傅做的有用功为 J, 该滑轮的机械效率为 %。
定
4000
80
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5. 如图所示 , 甲工人用水平推力 F甲 推动重为 750 N的货物 , 在水平路面上匀速移动2m至仓库门口 A处 , 用时 10 s , 此过程中甲工人做功的功率 P甲 = 30 W；乙工人接着使用滑轮组拉动该货物在同样的路面上匀速移动3 m到达指定位置B, 拉力F乙为80 N。求：
(1) 甲工人做的功。
(2) 该滑轮组的机械效率。
(1) 300 J
(2) 62. 5%
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6. 如图所示，斜面长 s = 8 m，高 h = 3 m。用平行于斜面 F= 50 N的拉力，将重力为 G= 100 N的物体，由斜面的底端匀速拉到顶端，用时 t = 10 s。求：
（1） 有用功 W有。
（2） 拉力做功的功率 P。
（3） 物体受到的摩擦力f。
（4） 该斜面的机械效率 η 。
(1) 300 J (2) 40 W
(3) 12.5 N (4) 75%
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