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第三板块　能量
第14讲　机械效率
教材导航 【RJ】八年级下册第十二章P117～123
课标导航 知道机械效率。了解提高机械效率的意义和途径。
知识点　1　有用功、额外功和总功
1. 有用功：为完成某项任务而必须做的功，用符号W有用
表示。
2. 额外功：对人们无利用价值但又不得不做的功，用符
号W额外表示。
3. 总功：有用功与额外功之 ，即W总＝W有用＋
W额外。
和
知识点　2　机械效率
1. 定义： 跟 的比值。常用百分数表
示，用符号 表示。
2. 符号是η，其表达式为 。
3. 使用任何机械都不可避免要做额外功，因此W有用
W总。机械效率总是 1。(均选填“大
于”“小于”或“等于”)
有用功
总功
η
η＝×100％
小
于
小于
4. 常见的简单机械的机械效率
机械种类 滑轮组 斜面 杠杆
示意图
有用功W有用 Gh fs物 Gh Gh
总功W总 Fs(s＝nh) Fs(s＝ns物) Fs1 Fs2
机械
效率η ＝
＝ (不计绳重摩擦) ＝ ＝
5. 提高机械效率的方法
(1)改进结构，使机械更合理、更轻巧(减小机械
)。
(2)使用时要经常保养，定时加润滑油( 机械间的
摩擦)。
(3)同一机械， 载重。
注意　机械效率是反映机械性能好坏的物理量，其高低
与机械是否省力无关。
自
重
减小
增大
1. 一个人利用如图所示的滑轮组提起一个重2 400 N的重
物，所用的拉力是500 N，绳子自由端被拉下4 m。下列
说法正确的是(　B　)
A. 总功是9 600 J，机械效率是21％
B. 有用功是1 200 J，机械效率是60％
C. 有用功是2 400 J，机械效率是83％
D. 总功是2 000 J，机械效率是50％
B
第1题图
2. 如图是我国古代劳动者利用简易机械将巨木抬起施工
的情景。若这些劳动者竖直向下施力2 000 N，将横杆一
端压下50 cm，使420 kg巨木的重心上升10 cm，则该简
易机械的机械效率为 。(g取10 N/kg)
42％
第2题图
实验　测量滑轮组的机械效率
【例】某实验小组在测滑轮组的机械效率时，实验装置
如图。
(1)实验原理： 。
(2)为测量滑轮组的机械效率，需要用到的测量工具
有 和 。
(3)实验时要竖直向上 拉动弹簧测力计，由图1可
知拉力大小为 N。
η＝×100％
刻度尺
弹簧测力计
匀速
2.4　
(4)下面是某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中
得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验装置分别如图
2中的甲、乙、丙所示。
次数 钩码重 G/N 钩码上升高度
h/m 有用功 W有用/J 测力计 拉力F/N 测力计移 动距离s/m 总功W总/J 机械
效率η
1 2 0.1 0.2 0.9 0.3 0.27 74.1％
2 4 0.1 0.4 1.6 0.3 0.48 83.3％
3 4 0.1 1.1 0.5 0.55
①比较第1次实验和第2次实验，可得结论：使用同样的
滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率
越 。假设绳子不会断，如果继续增加钩码数量，
该滑轮组的机械效率 (选填“能”或“不能”)达
到100％。
高
不能
②第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多，动滑轮重力
增大，对动滑轮所做的额外功 (选填“增大”或
“减小”)，比较第2次实验和第3次实验，可得结论：滑
轮组的机械效率与动滑轮的 大小有关。
③第3次实验的机械效率η＝ 。(结果保留到0.1
％)
增大
自重
72％
(5)如果在钩码静止时读出测力计拉力F的大小，则测得
的拉力F (选填“偏大”或“偏小”)，机械效
率 (选填“偏大”或“偏小”)。是因为没有考虑
到 对滑轮组机械效率的影响。
偏小
偏大
摩擦力
(6)若实验时弹簧测力计没有沿竖直方向拉动，则测出的
机械效率 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(7)若实验时弹簧测力计加速沿竖直方向拉动，则测出的
机械效率 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
变小
变小
易错点　机械效率和功率的区别
【例1】关于功、功率和机械效率，下列说法中正确的是
(　C　)
A. 物体受力且运动时，力对物体就做了功
B. 功率大的机器做功一定多
C. 功率大的机器做功就快
D. 做功快的机器其机械效率一定高
易错点　机械效率和功率的区别
C
【例2】建筑工地上，起重机几分钟内就能把所需的砖送
到楼顶，如果人直接用滑轮组来提升则需要几个小时，
其原因是(　B　)
A. 起重机的功率大，做功多
B. 起重机的功率大，做功快
C. 起重机的机械效率高，做功慢
D. 起重机的机械效率高，做功多
B
考点1　有用功、额外功和总功
1. (2025·眉州)一台起重机将重2 000 N的货物在10 s内匀
速提高5 m，如果额外功是10 000 J，则下列说法错误的
是(　B　)
A. 起重机做的总功是20 000 J
B. 起重机的功率是1 000 W
C. 起重机的机械效率为50％
D. 增大货物的质量，可以提高起重机的机械效率
B
2. 如图所示，用动滑轮将重380 N的物体在10 s内匀速竖
直提升了1 m，拉力F为200 N，不计绳重和摩擦。则在
此过程中，下列说法中正确的是(　B　)
A. 有用功为200 J
B. 额外功为20 J
C. 动滑轮的机械效率为80％
D. 拉力F的功率为20 W
第2题图
B
3. (2023·深圳)如图甲，A、B是两个完全相同的物体，琴
琴同学分别将A、B两物体拉到斜面顶端，对物体做功的
情况如图乙所示，则琴琴同学对物体A做的有用功
是 J，对物体B做的额外功是 J。
第3题图
2
0.5
考点2　简单机械的效率
4. (2024·内蒙古)如图所示，固定的斜面长s＝2 m，高h
＝0.5 m，沿斜面向上用50 N的拉力在4 s内把一个重60 N
的物体从斜面底端匀速拉到顶端，这一过程中(　C　)
A. 对物体做的有用功为120 J
B. 物体受的摩擦力为50 N
C. 拉力做功的功率为25 W
D. 斜面的机械效率为70％
第4题图
C
5. (2025·达州)“奇思妙想”小组的同学在劳动实践基
地，用如图所示的机械将400 N的物体匀速提升12 m，用
时1 min。已知G动＝100 N，G人＝600 N，人与地面接触
总面积为3.5×10－2 m2。(空气阻力、摩擦力及绳重不计)
该过程中下列说法正确的是(　C　)
C
A. 人拉力的功率为80 W
B. 物体上升速度为0.4 m/s
C. 人对地面压强为10 000 Pa
D. 该滑轮组机械效率为66.7％
第5题图
6. 用如图甲所示的滑轮组提升物体M，已知物体M所受
的重力为550 N，卷扬机加在绳子自由端的拉力F将物体
M在20 s内沿竖直方向匀速提升10 m，拉力F做的功W随
时间t的变化图像如图乙所示，忽略绳重及摩擦，下列说
法正确的是(　C　)
C
A. 拉力F为350 N
B. 绳子自由端移动的速度为0.5 m/s
C. 动滑轮重为50 N
D. 该滑轮组的机械效率为83.3％
第6题图
7. 小明用动滑轮和弹簧测力计将静止在桌面上的笔袋匀
速向上提高10 cm，如图甲所示，弹簧测力计的读数随时
间的变化如图乙所示。已知动滑轮的重力为1 N，不计绳
重和摩擦，则笔袋的重力为 N，动滑轮的机械效率
为 。
3
75％
第7题图
8. 一辆汽车不小心开进了泥水坑中，司机取来一套滑轮
组将汽车从泥水坑中拉出，如图所示。若汽车重
1.2×104 N，受到的阻力为车重的0.14倍，司机用800 N
的拉力，拉着绳子自由端，在30 s内使车匀速前进了2
m，则司机做功的功率是 W，司机拉动该滑轮组
的机械效率是 。
第8题图
160
70％
9. 如图所示，一重为540 N，密度为2.7×103 kg/m3的金
属块A浸没在水中的斜面上，在沿斜面向上的拉力F作用
下，金属块沿斜面向上匀速上升2 m，金属块所受的摩擦
力为100 N，斜面的倾角α＝30°，若不计水的阻力，金
属块一直浸没在水中，金属块A受到的浮力
为 N，斜面的机械效率为 (g取10
N/kg)。
200
62.96％
第9题图
10. 老师带领同学们到码头参观，看到一台又一台大型
起重机正忙碌地工作着，老师问同学们：“知道这些机
械的工作原理吗？”“滑轮组呀！”同学们都回答到。
“那用它们来钓鱼，你们觉得怎么样？”大家都捧腹大
笑。“不可以吗？”老师又问。“可以是可以，就是太
不划算了，用它们钓鱼，机械效率太低了。”同学们回
答。同学们的说法对吗？请你结合上述情境，对该说法
进行评价。
答：对于同一滑轮组而言，克服额外阻力所做的功W额
是一定的，因此，在机械所能承受的范围内，所做的有
用功越多，机械效率就越大，所做的有用功越少，机械
效率就越小；若用滑轮组来钓鱼，因鱼的重力比较小，
对它做的有用功小，还要比额外功小得多，故它的机械
效率就很小很小，显然，同学们的说法是正确的。
答：对于同一滑轮组而言，克服额外阻力所做的功W额
是一定的，因此，在机械所能承受的范围内，所做的有
用功越多，机械效率就越大，所做的有用功越少，机械
效率就越小；若用滑轮组来钓鱼，因鱼的重力比较小，
对它做的有用功小，还要比额外功小得多，故它的机械
效率就很小很小，显然，同学们的说法是正确的。

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