机械效率
课前热身
1.做功的两个必备因素是________________；__________
_______________________

2.某建筑工地上，起重机将1000 N的重物竖直向上匀速提
升10 m后，又将重物水平移动了5 m，在整个过程中，当
物体向上运动时，拉力做功___J；当在水平方向 移动时，
拉力做功__J.

3.重力为100 N的物体，受到50 N的水平拉力，在水平面上
匀速前进5 m，则重力做功为__J，拉力做功为___ J.
作用在物体上的力
0
物体在力的
方向上 通过一段距离
104
0
250
课前热身
4.如图6-2-1所示，把一个物体G在10 s内匀速向上拉起0.5 m，弹簧测力计的示数为2 4 N，若不计滑轮重力和摩擦，(g=10 N/kg)，则物体的质量是___ kg ，拉力F所做的功为___ J，拉力F的功率为___ W .
4.8
24
2.4
图6-2-1
课前热身
5.如图6-2-2所示，一个工人用此滑轮组在10 s内将重600 N的物体匀速提高了5 m，则该工 人作用在绳子自由端的拉力F=___ N，他拉绳子的速度是__ m/s，拉力F所做的功为____ J，拉力F的功率为___ W.
300
1
300
3000
图6-2-2
机械效率
沙子重100N 桶重20N 体重400N 口袋重5N 动滑轮重10N
把重为100N的沙子运上三楼，图中三种方法中哪一种办法最好？
有关机械的三种功
1、有用功（W有用）：对人们有用，人们必须做的功叫有用功。
2、额外功（W额）：对人们没用，但又不得不做的功叫额外功。
3、总功（W总)：有用功和额外功的总和叫总功。
如何提高机械效率
减小机械自重
例如：动滑轮太重，使得滑轮组机械效率很低，换用较轻滑轮就可提高其机械效率。
减小机械间的摩擦力。
增大物体的重量．即在额外功不变的情况下增大有用功
我们总希望，有用功占总功中的份额越大越好
例题:
用一个动滑轮,将200N的物体匀速提升2m高，拉力F为120N，此动滑轮的机械效率是多少？

巩 固 练 习
用图所示的滑轮组将１８００牛
的物体匀速提高２米，所用
的拉力是８００牛．求：
１．绳子自由端移动的距离？
２．有用功是多少？
３．拉力所做的总功是多少？
４．滑轮组的机械效率是多少？
巩 固 练 习
关于机械效率，以下说法正确的是：
D、省力越多的机械，机械效率越高。
C、做功越多的机械，机械效率越高；
B、单位时间里做功越多的机械，机械效率越高；
A、机械效率总小于１．
为了提高滑轮组的机械效率，以下做法中正确的是：
A、以较快的速度匀速提升重物；
B、以较慢的速度匀速提升重物；
C、增加承担物重的绳子股数；
D、把滑轮做得更轻巧，减小滑轮在转动过程中的摩擦；
课前热身
6.用一个动滑轮把重100 N的砖块提到9 m高的脚手架上，所用拉力为60 N，所用时间为20 s，那么有用功为____J，总功率为__ W，此装置的机械效 率为____%.

7.如图6-2-3所示，重为500 N的物体与地面间的摩擦力是150 N，为了使物体匀速移动，必 须在绳端施加60 N的水平拉力，则滑轮组的机械效率为 ；若物体移动速 度为0.2 m/s，则1 min内拉力所做的功为____ J.
83.3 %
2160
900
54
83.3
图6-2-3
课前热身
8.下列情况下，有力对物体做功的是( )
A.用力推车，车不动
B.一只苹果从树上落下来
C.举重运动员举着杠铃沿水平方向走了1 m
D.小车在光滑的水平面上匀速运动

9.关于功率的说法中正确的是( )
A.做功越多，功率越大
B.功率大的机器做功时间一定短
C.功率大的机器做功一定快
D.功率大的机器机械效率一定高
C
B

课前热身
10.下列关于机械效率的说法中正确的是( )
A.做功多的机械，机械效率一定高
B.单位时间内所做的功越多，机械效率越高
C.使用任何机械的目的都是为了省功
D.使用任何机械，它的机械效率总小于1

11.在测定滑轮组机械效率的实验中，用到的测量工具有______和__________，需要测的物理量有__、__、__、 __(要求写出名称的符号)，测量原理是_______________________________________________
D

刻度尺
弹簧测力计
F
S
G
h
η= ×100%(或η= ×100%).
典型例题解析
【例1】在下列情况中，外力做功的是( )
A.用力把重物向上举起来
B.用力提一桶水在水平方向运动1 m
C.用力推一辆小车，小车静止不动
D.用120 N的力将足球踢到25 m的远处.
A
典型例题解析
【例2】如图6-2-4所示，轻质木板OB绕O点转动，OB长1 m，细 线AB能承受的最大拉力为60 N，在C点放一重为50 N的物体M，OC长10 cm ，此时木板在水平位置静止平衡状态.现在物体M上加一水平向右的拉力F，F= 10 N，恰好使物体M在木板上匀速运动，经过5 s后，细线裂断，求：①物体M受到 的滑动摩擦力②细线断裂时，拉力F做的功和功率.
图6-2-4
【答案】①10 N②5 J，1 W
典型例题解析
【例3】如图6-2-5所示，用该滑轮组提起重为320 N的物体时，绳子自由端 的拉力F=200 N.(不计绳重和一切摩擦)
①该滑轮组的机械效率为多少?
②若被提的重物改为G′=420 N，5 s内将重物提升2 m，则绳端拉力做了多少功?功率为 多大?机械效率是否变化?如变化，则机械效率为多大?
图6-2-5
【答案】①80%②1000 J；200 W；变大；84%
典型例题解析
【例4】如图6-2-6所示，木块重200 N，前进过程中所受的摩擦力为40 N， 求：
①不考虑滑轮的自重和摩擦，木块匀速前进2 m时拉力F做了多少功?
②如果这个装置的机械效率是80%，拉力F的大小等于多少?
图6-2-6
【答案】①80 J②25 N
典型例题解析
【例5】用“一定二动”的滑轮组来提升重物G，如图6-2-7所示，不计 拉线质量及滑轮转动摩擦的影响，每个滑轮的质量相等，所提升的重物G是边长为2 dm 的正方体大理石块；当拉力F为60 N时，石块恰能被匀速提升，求：①匀速提升大理石 块时，滑轮组的机械效率多大?②当绳子自由端拉力为40 N时，大理石块对地面的压强是多 大?(ρ石=2.5×103 kg/m3，g=10 N/kg)
图6-2-7
【答案】 83.3 %, 2×103 Pa
方法小结
物体受到力的作用，在力的方向上通过了一段距离，这个力才对物体做了功.若力的方向与距离相反，就说物体克服阻力做功.功的定义公式为W=F·s，运用公式时应注意：力和 力的方向上通过的距离要相互对应，不能用这个力去乘以物体在别的力作用下通过的距离；力的大小和方向必须恒定，如果变化，则无法通过此公式来计算功的大小.功率可以表示物 体做功的快慢，其公式是P= ，运用这一公式计算时必须注意功和 做功时间的对应性.机械效果是指机械对物体所做的有用功与总功的比值，其公式为η = = =
运用此公式计算时关键是确定有用功、额外功和总功的大小.机械效率η越大，有用功在总功中所占的份额越多，说 明机 械的性质越好.机械效率η无单位而且η＜1.当有用功一定时，额外功越小， η越大；当额外功一定时，有用功越大，η越大.功、功率和机械效率常会与简单的 运动、简单机械、压强等知识相联系，目的是主要考查学生的综合分析能力.
课时训练
1.举重运动员把重1.5×103 N的杠铃举高1.8 m，在这个过程中他做功________ J，然后，他又举着杠铃水平向前移动1 m，在这个过程中，他又做 功__J.
2.一辆汽车满载时总重G=8×104 N，在F=8200 N的牵引力作用下上坡，已知汽 车沿斜坡前进s=500 m时，竖直方向升高h=10 m，则牵引力F对汽车做的功是_______ J，重力对汽车做的功是_______ J.

3.某人用F=100 N的水平力将一质量为30 kg的物体沿水平方向推动了2 m，接着又把它 匀速举高1 m，这人对物体共做了____ J的功.(g=10 N/kg)
0
2.7×103
4.1×106
8×105
500
课时训练
4.功率是表示________的物理量.甲、乙两台机器做相同的功所需的时间 之比为3∶2，则甲、乙两机器的功率之比为_______.

5.一台拖拉机，功率为20 kW，它以7.2 km/h的速度匀速前进0.5 h，做功________J，它受到的阻力为________ N.
2∶3
做功快慢
10000
3.6 ×107
课时训练
6.如图6-2-8所示，用一轻质杠杆AB提升重为200 N的物体G，支点O处的摩擦 不计，BO=2OA，重物被举高0.2 m，则动力作用点竖直下降的距离是____ m，动力做功是___J，动力是____ N.
图6-2-8
0.4
40
100
课时训练
7.某机械的效率为75%，已知所做的有用功是600 J，则总功是
____J，额 外功是____J.

8.如图6-2-9所示，用滑轮组匀速提升一重为100 N的重物，所
用的拉力F大小为60 N. 如果物体上升1 m，则W总=____J，W
有用=____J，η=______，如果不计任何摩擦，则动滑轮的重
G动= ____N.
800
200
图6-2-9
120
100
83.3%
20
课时训练
9.某机械的功率是750 W，表示该机械( )
A.每秒做功750 J/s B.能做750 J的功
C. 1s的功率是750 W D. 1 s内做750 J的功

10.有甲、乙两台机器，甲机器的机械效率是90%,乙机器的机械效率是80%，那么下列说法 中正确的是( )
A.甲机器一定比乙机器省力
B.甲机器的功率一定比乙机器大
C.甲机器的有用功一定比乙机器多
D.以上说法都不对

11.用机械效率为90%的滑轮组提起270 N的重物，加在绳子自由端的拉力为100 N，则滑轮 组上承受拉力的绳子股数应为( )
A. 2股 B. 3股 C. 4股 D. 5股
D
D
B
课时训练
12.提高滑轮组的机械效率，下列措施正确的是( )
A.多用几个动滑轮，减小拉力
B.增加钩码个数，增大拉力
C.减小提升的高度，减小做功
D.上述措施都可行

13.如图6-2-10所示，用水平力F拉物体A在光滑水平面上沿直线移动S,做功W1 ；用同样的力F拉物体B在粗糙水平面上沿直线移动S,做功W2，则( )
A.W1 = W2 B. W1＞W2
C. W1 ＜ W2 D.条件不定，无法比较
B
A
图6-2-10
课时训练
14.甲、乙两人同时爬上一座山顶，甲的体重小于乙的体重，若使用时间相等，且两人所做的功分别为W1W2P1 P2
则 （ ）
A. W1＞W2 P1 ＞ P2 B. W1 ＜ W2 P1 ＜ P2
C. W1 = W2 P1 = P2 D. W1 ＜ W2 P1 ＞ P2
B
15.再重为4N的动滑轮下面挂一个重16N的物体，提升物体时摩擦力不计，它的机械效率为 （ ）
A. 25% B. 50% C. 80% D. 100%
C
16.甲、乙两台机械的机械效率分别是80% 和60%，现分别使用这两台机械做相同的有用功，那么使用这两台机械所做的总功的比是 （ ）
A.1:1 B.4:3 C.3:4 D.无法断定
B
17.下列说法中正确的是 （ ）
A.使用机械的目的都是为了提高机械
B。功的原理只适用于理想机械
C。使用机械的目的都是为了省力
D。任何机械的机械效率都小于1
D
课时训练
15.在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行两次实验，得到如下数据，见表格

①所用滑轮组中动滑轮、定滑轮的个数最少分别为__和___.
②第1次，第2次实验的机械效率的大小分别是η1=______，η2
=____.
③两次实验机械效率不同的原因是_________________
________________________
④操作中应注意：弹簧测力计应沿竖直向上方向拉着绳子使钩
码做________运动.
1
1
65.3%
72%
额外功基本相同，
有用功却不同.
匀速直线
课时训练
16.如图6-2-11所示，用滑轮组在20 s内把重600 N的物体匀速提高2 m的过程中，拉力F 做功为1440 J，求：①滑轮组的有用功及机械效率②拉力F的大小及拉力F的效率 .
【答案】①1200 J，83.3%②240 N，72 W
图6-2-11
再见！