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(共36张PPT)
第18讲　机械效率
考点清单
1
教材素材练考点
2
成都真题及变式
3
纵向实验分层练
4
思维导图
功 功率
机械效率
做功快慢的物理量
功
做功的两个
必要因素
不做功的三种情况
功的计算
功率
定义
公式
推导式
定义
机械
效率
公式
特点
机械效率的理解
提高机械效
率的方法
定义
考点清单
一、定义：物理学中把 跟 的比值叫作机械效率，符
号是η.机械效率越高，说明有用功在总功中所占的比例越大.
有用功　
总功　
二、公式：η＝ .
×100％　
简单机械
类型 有用功W有用：无论
采取哪种方法都必
须做的功 额外功W额外：并非我们需
要但又不得不做的功 总功W总：有用功加上
额外功是总共做的功(W
总＝W有用＋W额外)
物体G上升高度为h
时所做的功W有用
＝ 忽略绳重及摩擦，物体上
升高度为h时，克服动滑
轮自重G动所做的功W额外
＝ 拉力F作用下移动距离s
所做的功W总＝Fs
克服摩擦力f所做的功W额
外＝
物体移动s物，克服
摩擦力f所做的功W
有用＝ 克服绳与轮轴之间摩擦所
做的功 拉力F作用下移动距离s
所做的功W总＝Fs
Gh　
G动h　
fs　
fs物　
三、机械效率的理解
1. 使用任何机械都不能省功.使用任何机械都不可避免地要做额外功，有
用功总是 总功，所以机械效率总是小于1，机械效率通常用百分
数表示.
2. 竖直方向使用的滑轮组(忽略绳重及摩擦)： 滑轮组的机械效率与动滑轮
的重力、物体的重力有关.物体越重，动滑轮越轻，滑轮组的机械效率
越 .
小于　
大　
四、提高机械效率的方法
1. 滑轮组：对于同一滑轮组，增大物重、减小动滑轮自重、减小机械摩
擦等.
2. 斜面：减小斜面的摩擦(使斜面变得光滑)、增大斜面倾斜角度等.
教材素材练考点
滑轮组及其机械效率的相关计算(8年6考)
考点
1
方法指导
常见滑轮组机械效率的计算方法(物体均处于匀速直线运动状态)
机械类型 受力分析 机械效率(n为动滑轮承担物重的
绳子段数)
对动滑轮受力分析 η＝＝＝＝
η＝＝＝
＝(不计绳重及绳
与滑轮间摩擦)
机械类型 受力分析 机械效率(n为动滑轮承担物重的
绳子段数)
对动滑轮受力分析 η＝＝＝＝
η＝＝＝
＝(不计绳重及绳
与滑轮间摩擦)
机械类型 受力分析 机械效率(n为动滑轮承担物重的
绳子段数)
对物体、动滑轮进行受力
分析 η＝＝＝＝
η＝＝＝
＝(不计绳重及
绳与滑轮间摩擦)
例1　[竖直拉物体]某同学利用如图甲所示滑轮组提升重物，将重200 N的重物竖直匀速提升50 cm，用时10 s，绳子拉力F为125 N，不计绳重和摩擦.
例1题图
(1)该同学做的有用功W有用＝ J；拉力F做功的功率为 W.
(2)该同学做的总功W总＝ J；该同学做的额外功W额＝ J.
(3)该滑轮组的机械效率η＝ ；动滑轮的重力G动＝ N.
100　
12.5　
125　
25　
80％　
50　
(4)[最大机械效率]若该同学的重力为500 N，则他利用该滑轮组最多能提
起的重物的重力为 N；该滑轮组的机械效率最大为 ；若
滑轮与重物相连的绳子最多能承受800 N的拉力，则该滑轮组的机械效率
最大为 (结果百分号前保留整数).
950　
95％　
94％　
(5)[结合图像]利用该滑轮组提升某个重量未知的重物，当竖直向下的拉力
F随时间变化的关系如图乙所示时，物体上升的高度h随时间变化的关系
如图丙所示.则：
①物体在 s内做匀速直线运动，此时绳端的拉力为 N，重
物的重力为 N.
②0～1 s内，地面对物体的支持力是 N；2～3 s内，拉力F的功率
是 W，滑轮组的机械效率为 (结果百分号前保留整数).
2～3　
150　
250　
60　
300　
83％　
变式　[水平拉物体]如图所示，将物体放在水平粗糙桌面上，用绳子将物
体与滑轮组连接起来.当绳子自由端的拉力F绳为60 N时，物体恰好水平向
右匀速运动，此时物体与桌面间的摩擦力为100 N，若忽略绳重及绳与滑
轮间的摩擦，则动滑轮的重力为 N；滑轮组的机械效率为
(结果百分号前保留整数)；若将物体放在水平较光滑的桌面上，再次
用滑轮组水平拉动物体做匀速直线运动，
滑轮组的机械效率将变 .
20　
83％
小　
变式题图
斜面及其机械效率的相关计算(2025.B卷4)
考点
2
例2　如图所示，在相同时间内，用大小相同的拉力F把等质量的甲、乙
两物体沿斜面AB、AC从底端拉到斜面顶端.F对物体做功的功率分别为
P甲、P乙，机械效率分别为η甲、η乙.下列分析正确的是(　A　)
例2题图
A
A. P甲＞P乙，η甲＜η乙 B. P甲＜P乙，η甲＜η乙
C. P甲＜P乙，η甲＞η乙 D. P甲＞P乙，η甲＞η乙
变式　[真实任务情境] 小明学习了简单机械后，利用材质相同的木板搭建
了AB、CD两个长度不同的斜面，如图所示.他把两件完全相同的货物分
别从斜面AB、CD的底端以相同大小的速度沿斜面匀速推到顶端，两次搬
运过程中，小明克服货物重力做功的功率 (选填“相等”或
“不相等”)；日常生活中人们利用斜面可以 (选填“省力”或
“省功”).
不相等　
省力　
变式题图
例3　(教科图片改编)如图所示，往车上装重物时，工作人员用长木板搭
了一个3 m长的斜面，把重为1 200 N的重物沿斜面推上去，重物提高1 m.
　例3题图(教科八下P105)
(1)重物提高1 m做的有用功是多少？
解：(1)重物提高1 m做的有用功
W有用＝Gh＝1 200 N×1 m＝1 200 J
(2)若沿斜面的摩擦力是100 N，做的额外功是多少？
解：(2)额外功W额外＝fs＝100 N×3 m＝300 J
(3)斜面的机械效率是多少？
解：(3)斜面的机械效率
η＝×100％＝×100％＝80％
变式　[结合图像]某次搬运货物时推力F做的功W与箱子沿斜面运动的距
离s的关系图像如图所示，则推力F为多少？
　变式题图
解：由图可知当箱子被推至2 m处时，推力做的功
为200 J，根据W＝Fs可知，推力
F＝＝＝100 N
成都真题及变式
滑轮组及其机械效率的相关计算(8年6考)
命题点
1
1. (2024成都B卷4题2分)(双选)小成在实验室组装如图所示的滑轮组进行
实验探究，实验过程如下：先测得定滑轮的重力为0.2 N，动滑轮的重力
为0.25 N，再使用组装好的滑轮组在10 s内将质量为100 g的钩码竖直匀速
提升20 cm，此过程中弹簧测力计的示数为0.5 N. g取10 N/kg，
下列说法正确的是(　AC　)
A. 弹簧测力计对细绳拉力的功率为0.03 W
B. 滑轮组的机械效率为80％
C. 克服绳重和摩擦做的额外功为0.05 J
D. 若增大提升钩码的质量，滑轮组的机械效率不变
第1题图
AC
2. (2022成都B卷4题2分)(双选)小武用如图所示滑轮组匀速提升 500 N的
重物，10 s内物体上升了 1 m.大滑轮重20 N，每个小滑轮重10 N，滑轮组
的绕绳能承受的最大拉力为200 N. 不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，下
列结论正确的是(　BC　)
A. 动滑轮对重物做的功为 520 J
B. 小武施加的拉力的功率为 52 W
C. 使用此滑轮组能匀速提起重为 570 N的物体
D. 若机械效率为 80％，则提升的物重为 160 N
第2题图
BC
3. (2017成都B卷4题2分)(双选)如图所示，小王通过滑轮组向高处提升重
210 N的物体，动滑轮重10 N，定滑轮重15 N，不计绳重及滑轮与轴之间
的摩擦.8 s 内物体匀速上升了4 m，则该8 s内(　AC　)
A. 小王做的有用功为840 J
B. 小王做的额外功为100 J
C. 小王做功的功率为110 W
D. 小王对绳的拉力为70 N
第3题图
AC
4. (2019成都B卷4题2分)(双选)如图甲所示的装置，每个滑轮的重力为10N，物体A的重力GA＝100 N，物体B的重力GB＝40 N，对A施加水平向右的拉力F1＝110 N，使A以0.1 m/s的速度匀速向右运动；撤去拉力F1，在A的右侧加挂一个与它相同的物体，如图乙所示，对B施加一个竖直向下的拉力F2，使A以0.2 m/s的速度匀速向左运动.绳重及滑轮转轴处的摩擦等次要因素忽略不计，则下列说法正确的是(　CD　)
CD
A. 甲图中，A受到的摩擦力为110 N
B. 乙图中，F2的大小为45 N
C. 乙图中，P点处受到的拉力为145 N
D. 乙图中，F2做功的功率为2 W
第4题图
5. (2020成都B卷4题2分)(双选)如图甲所示的装置，A是重15 N的空吊篮，
绳子B和C能承受的最大拉力分别为100 N和50 N. 质量为50 kg的小张同学
将A提升到高处，施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升的速
度v随时间变化关系如图丙所示.忽略绳重及摩擦，g取10 N/kg.下列结论
正确的是(　BC　)
A. 动滑轮的重力为9 N
B. 第2 s内拉力F的功率为40 W
C. 此装置最多能匀速运载80 N的货物
D. 此装置提升重物的最大机械效率为85％
第5题图
BC
6. (2023成都B卷4题2分)(双选)如图甲所示装置，小欢用力F向下拉绳子，
使物体M在水平地面匀速移动，地面ab、bc粗糙程度不同.物体M重为400N，动滑轮重为5 N，ab＝2 m，bc＝3 m.物体M从a点到c点过程中，
拉力F与M移动距离的关系如图乙，不考虑物体大小对运动的影响，忽略
绳子重力及滑轮转轴摩擦，对此过程的分析，下列结论正确的是(　BD　)
A. 绳子自由端移动的距离为15 m
B. 拉力F做的功为840 J
C. 拉力F在ab段做的额外功等于在bc段做
的额外功
D. 物体从ab段到bc段，滑轮组的机械效率变大
第6题图
BD
斜面及其机械效率的计算(2025.B卷4)
命题点
2
7. (2025成都B卷4题2分)(双选)工人把重为200 N有轮子的箱子推到高处平
台，如图所示.图中A、C、H是箱子在三段路面的起点，箱子经过AB、
CF、HK路段时均做匀速直线运动，且所受推力方向与所在路面平行.下
表记录了箱子在三个路段所受推力大小和运动时间的数据.AB＝CF，BC
＝FH，HK＝2 m，FG＝1.3 m，忽略箱子体积.则下列分析正确的
是(　AD　)
第7题图
路段 AB CF HK
推力(N) 10 117 10
时间(s) 13 20 12
A. 工人的推力在AB段做功为26 J
B. 工人的推力在AB段做功与在CF段做功相等
C. 工人把箱子从C推到F处，该斜面没有省力
D. 工人推力在AB段的功率与在HK段的功率之比为6∶5
【答案】AD
第7题图
路段 AB CF HK
推力(N) 10 117 10
时间(s) 13 20 12
纵向实验分层练
例　小明和小组同学进行了“测量滑轮组的机械效率”的实验.
例题图
实验
测量滑轮组的机械效率
基础设问
(1)本实验的实验原理是 .除了如图所示器材外，还需
要的测量仪器是 .
η＝×100％　
刻度尺　
(2)[操作细节]小明实验前先用弹簧测力计测出 的重力，弹簧测力
计在使用前应在 方向进行调零.他按照图示组装滑轮组，接下来
他分别记下绳端和钩码的起始位置，是为了
.
(3)[操作细节]实验时匀速缓慢拉动弹簧测力计，在 (选填
“拉动过程中”或“弹簧测力计静止时”)读数，
此时拉力大小 弹簧测力计示数.
钩码　
竖直　
测量钩码上升高度h和绳端
移动距离s　
拉动过程中　
等于　
(4)利用如图所示的装置分别进行实验，将测得的实验数据记录在表中.
实验 次数 钩码的总
重力G/N 钩码上升的
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 4 0.1 2.7 0.2 74％
2 4 0.1 1.8 0.3 74％
3 4 0.2 1.8 0.6 74％
4 8 0.1 3.2 0.3 83％
5 8 0.1 2.5 0.4
80%
①根据表格数据可知，第5次实验是用 图装置进行实验的，该装置
的机械效率为 ％；
丁　
80　
②通过分析第1、2两次实验数据，可得出结论：使用相同滑轮组提升同
一物体时，滑轮组的机械效率与绕绳方式 (选填“有关”或“无
关”)；
无关　
实验 次数 钩码的总
重力G/N 钩码上升的
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 4 0.1 2.7 0.2 74％
2 4 0.1 1.8 0.3 74％
3 4 0.2 1.8 0.6 74％
4 8 0.1 3.2 0.3 83％
5 8 0.1 2.5 0.4
80%
③通过比较第 (填序号)两次实验数据可得出结论：使用相同滑轮
组提升物体时，物体越重，滑轮组机械效率越 (选填“大”或
“小”)；
2、4　
大　
实验 次数 钩码的总
重力G/N 钩码上升的
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 4 0.1 2.7 0.2 74％
2 4 0.1 1.8 0.3 74％
3 4 0.2 1.8 0.6 74％
4 8 0.1 3.2 0.3 83％
5 8 0.1 2.5 0.4
80%
④通过比较第4、5两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同物体
时，动滑轮越重，滑轮组机械效率越 (选填“大”或“小”).
小　
实验 次数 钩码的总
重力G/N 钩码上升的
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 4 0.1 2.7 0.2 74％
2 4 0.1 1.8 0.3 74％
3 4 0.2 1.8 0.6 74％
4 8 0.1 3.2 0.3 83％
5 8 0.1 2.5 0.4
80%
能力提升
(5)[图像分析]下列能粗略反映同一滑轮组的机械效率η与提升物重G的关
系的图像是 .(填字母)
C　
(6)[生活实践]为提高滑轮组机械效率，结合表格数据和生活经验，不可采
取的措施有 .(填字母)
A. 减轻动滑轮重
B. 增加所提物体重力
C. 机械加润滑油
D. 增加重物上升高度
D　

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