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(共27张PPT)
第17课时 机械效率
知识梳理
1
回归教材
2
考点巩固
3
中考超链接
4
知识梳理
有用功2：机械对外所做的功，用W有用表示
总功：动力对机械所做的功，用W总表示。关系式是
额外功：利用机械时，并非我们需要、但不得不做的
功，用W额外表示
机械
效率 1
相关
物理量
要点提示
1 机械效率是反映机械做功性能好坏的物理量，其高低与机械是否省力无关，与机械做功的多少、做功的功率大小也无关。
2 使用任何机械都不能省功，即不存在既省力又省距离的机械。
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提高机械效率的方法
增大有用功［以滑轮（组）为例：增大被提升物体的重力］
减小额外功［以滑轮（组）为例：减小动滑轮重力、减小机械摩擦等］
机械
效率 1
特点：有用功总是小于总功，机械效率总是④ 1
小于
定义：① 跟② 的比值
公式：③ 。
有用功
总功
简单 机械 滑轮 滑轮组 斜面
示意图 （均为匀速拉动 物体）
有用功 W有用 =⑤　 W有用 =⑥　 s W有用 =⑦____
总功 W总 =⑧s　 W总 = Fl
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常见简单机械的机械效率
Gh　
fs物　
Gh
Fs　
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机械 效率 3 （） （）
简单 机械 滑轮 滑轮组 斜面
示意图 （均为匀速拉动 物体）
续表　
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要点提示
3 当滑轮（组）忽略绳重及摩擦时 ，额外功，机械效率。（G动为动滑轮的自重）
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物理量说明：G为物体重力，F为恒定拉力，f为物体受到的摩擦力，h为物体上升高度，s为绳自由端沿拉力方向移动的距离，s物为物体沿水平方向移动的距离，l为物体沿斜面移动的距离，n为动滑轮上承担物体重力或水平拉动物体的绳子段数
简单 机械 滑轮 滑轮组 斜面
示意图 （均为匀速拉动 物体）
续表　
回归教材
机械效率的理解
1.(YH)用题1图所示的挖掘机将抓斗中的泥土提升一定高度的过程中，挖掘机提升泥土所做的功为_______，动力对挖掘机所做的功为______。(均选填“有用功”“额外功”或“总功”)
题1图
有用功
总功
2.(YH)如题2图所示，某同学用一个滑轮分别组成甲、乙两种装置提升同一物体。若他匀速提升物体的高度相同，不计摩擦和绳重，则他所做的有用功W甲有用______W乙有用，总功W甲总______W乙总，两种装置的机械效率η甲______η乙。(均选填“＞”“＜”或“＝”)
题2图
＝
＜
＞
有用功、额外功和总功的计算
3.(RJ、YH)工人师傅用题3图所示的装置将重为500 N的货物从地面匀速提升10 m，动滑轮重为100 N。绳子自由端移动的距离为______m，工人师傅做的有用功为_________J，额外功为_________J。(不计绳重和摩擦)
题3图
20
5 000
1 000
4.(YH)工人利用题4图所示的滑轮组提起一个重2 400 N的货箱，所用的拉力为500 N，绳子自由端被拉下4 m，货箱上升的高度为0.5 m。工人做的有用功为_________J，总功为_________J，额外功为_______J。
题4图
1 200
2 000
800
机械效率的计算
5.(YH)题5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，重为
4 200 N的巨木的重心上升10 cm。劳动者做的有用功为_______J，总功为 ________J，该简易机械的机械效率为________。
题5图
420
1 000
42%
考点巩固
考点1 机械效率的理解
1.题1图所示的叉车在提升货物的过程中，有用功为(　　)
A.叉车重力所做的功
B.动力对叉车所做的功
C.叉车克服摩擦所做的功
D.叉车提升货物所做的功
题1图
D
2.实践小组在交流活动中讨论具有下列哪个特点的机械，机械效率一定最高(　　)
A.最省力的机械
B.做功最多的机械
C.功率最大的机械
D.有用功与总功之比最大的机械
D
3.某工人用题3图所示的甲、乙两个滑轮组提升相同的重物，重物上升的速度相同。已知机械效率η甲 ＜ η乙，则相同时间内，工人(　　)
A.使用甲滑轮组做的有用功更多
B.使用乙滑轮组做的额外功更少
C.使用甲滑轮组做的总功更少
D.使用乙滑轮组可以改变力的方向
题3图
B
考点2　有用功、额外功和总功的计算
4.如题4图所示，工人师傅用滑轮组将重为300 N的建筑材料匀速提升了1 m，拉力F为120 N。该过程中，工人师傅所做的总功为(　　)
A.60 J
B.120 J
C.300 J
D.360 J
题4图
D
5.(2025眉山改编)一台起重机将重2 000 N的货物在10 s内匀速竖直提升
5 m，所做的额外功为10 000 J。起重机做的有用功为__________J、总功为__________J，起重机做功的功率为_________W。
10 000
20 000
2 000
6.(2025泸州改编)如题6图所示，粗糙斜面长1 m、高0.5 m，滑轮组位于斜面顶端，各段绳子均与斜面平行。某同学把重为24 N的物体从斜面底端匀速拉到顶端，弹簧测力计示数为5 N。此过程中，对物体做的有用功为______J，绳子自由端的拉力做的功为_______J，物体受到斜面的摩擦力大小为_____N。(不计绳重、滑轮重及绳与滑轮间的摩擦)
题6图
15
12
3
克服摩擦力做的功为额外功
7.(2025天津改编)用题7图甲所示的动滑轮，先后将两个不同的重物在相同时间内匀速提升相同高度，两次做功的情况如图乙所示，第一次的额外功为900 J。第二次的额外功为_______J、总功为_________J，先后两次提升重物的总功率之比为________。(不计绳重和摩擦)
题7图
900
3 000
6∶5
先后两次所做的额外功均为克服动滑轮重力所做的功
考点3　机械效率的计算
8.(2025吉林)如题8图所示，装修工人用500 N的拉力F，在15 s内将重为450 N的装修材料匀速提升了3 m。在此过程中，下列说法正确的是(　)
A.使用的滑轮是动滑轮
B.做的有用功为1 500 J
C.拉力的功率为90 W
D.该装置的机械效率为90%
题8图
D
9.如题9图所示，某同学用40 N的水平拉力F，使重为300 N的物体在水平面上向左匀速直线运动了0.8 m，物体受到的摩擦力是物体重力的0.3倍。物体受到的拉力为______N，绳子自由端移动的距离为_______m，滑轮组的机械效率为________。
题9图
90
2.4
75%
10.(2025兰州改编)工人用滑轮组提升重物，重物竖直上升的高度和绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如题10图所示，重物重为6 N，绳子自由端的拉力为2.5 N。0 ~ 5 s内，工人对重物做的有用功为____J，拉力做的功为________J，滑轮组的机械效率为________。
题10图
0.6
0.75
80%
11.如题11图所示，在建筑工地上，重为600 N的工人通过滑轮组用200 N的拉力F把重280 N的物料匀速竖直提升了2 m。求：(不计绳重和摩擦)
(1)动滑轮的重力；
解：动滑轮上承担物重的绳子段数n ＝ 2
由可知，动滑轮的重力
G动 ＝ nF －G物 ＝ 2 × 200 N － 280 N ＝ 120 N
答：动滑轮的重力为120 N。
题11图
题11图
(2)绳子能承受的最大拉力为800 N，工人在提升物料时，滑轮组的最大机械效率。
解：工人施加的最大拉力为工人的重力，即F' = 600 N < 800 N
工人能提起的最大物重
G物′ ＝ nF′ － G动 ＝ 2 × 600 N － 120 N ＝ 1 080 N
滑轮组的最大机械效率
答：滑轮组的最大机械效率为90%。
11.如题11图所示，在建筑工地上，重为600 N的工人通过滑轮组用200 N的拉力F把重280 N的物料匀速竖直提升了2 m。求：(不计绳重和摩擦)
考点4　测量滑轮组的机械效率
12.(2025广安改编)某同学用题12图所示的装置做“测量滑轮组的机械效率”实验。实验时，应竖直向上________(选填“匀速”或“加速”)拉动弹簧测力计。题12表为该同学记录的某次实验数据，此次实验中，滑轮组的机械效率为________。若想提高滑轮组的机械效率，可采取的措施是____________________________(写出一个即可)。
题12图
题12表
钩码重力G/N 6
钩码上升高度h/cm 9
绳子自由端的拉力F/N 2.5
绳子自由端移动的距离s/cm 27
匀速
80%
减小动滑轮质量(合理即可)
中考超链接
(2021广东节选)用图甲所示的滑轮组提升重200 N的物体，不计绳重和摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，3 s内对物体做的有用功为_______J。
300

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