第1页共9页机械效率总功、额外功和有用功机械效率的定义及公式探究斜面和滑轮组的机械效率编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共9页15．4机械效率使用机械工作时，越省力的机械，它的机械效率一定越高吗？功率越大，机械效率越高吗？机械效率究竟跟哪些因素有关？学完本节内容，你一定能回答这些问题．智能提要问：如何正确认识有用功、额外功和总功的含义及它们之间的关系？答：有用功可理解为一种“目的”功．例如，用滑轮组匀速提升重物时，使用机械的目的是提高重物，那么克服物体的重力做的功是有用功，即W有用=Gh；又如用滑轮组拉动重物在水平面上与速移动时，使用机械的目的是水平移动重物，那么克服物体与水平面间的摩擦力做的功是有用功，即W有用=fs．额外功是指对人们无用但又不得不额外做的功，即克服机械自重和自身部件的摩擦而做的功，由于机械自重和摩擦总是存在的，因而额外功是不可避免的，对任何实际的机械总有W额外＞0．总功是人们使用机械时动力总共做的功W总=Fs，这其中既有通过机械克服物体阻力做的有用功，又有克服机械自身重力和摩擦做的额外功，所以有用功、额外功和总功的关系是W总=W有+W额外．问：机械效率总小于1吗？答：使用不同的机械做功，需要做的额外功各不相同，我们希望额外功在总功中所占的比例越小越好，或者说有用功在总功中所占比例越大越好．但由于额外功总是存在的，故有用功总是小于总功，所以，机械效率η=W有用W总×100%<1．问：如何比较机械效率的高低？答：机械效率由有用功和总功两个因素共同决定，比较机械效率高低时不能只考虑其中一个因素．当总功一定时，机械做的有用功越多或额外功越少，机械效率就越高；当有用功一定时，机械所做的总功越少或额外功越少，机械效率就越高；当额外功一定时，机械所做的总功越多或有用功越多，有用功在总功中所占的比例就越大，机械效率就越高．问：关于机械效率，应注意哪些问题？答：应注意以下几点：（1）机械效率η总小于1，因为W有总小于W总．（2）机械效率的高低取决于有用功和总功两个因素，不能理解成：“有用功多，机械效率高”；或“总功大，机械效率低”．（3）机械效率的高低与是否省力及大小无关．（4）机械效率不是固定不变的．机械效率反映的是机械在一次做功的过程中有用功跟总功的比值，同一第2页共9页第1页共9页图14-27再次提醒：注意s和h的关系．编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共9页机械在不同次做功的过程中，提起物重不同，机械效率往往会不同．中考撷要中考中对机械效率的考查往往结合功和功率、简单机械等知识，考查题型主要有选择题、填空题、计算题、实验题等．测量滑轮组的机械效率是最近几年中考中常出现的考题．智能拓展组合机械的效率在实际生产中，人们为了优化简单机械的功能，往往将两个或更多简单机械组合在一起使用．如自行车有杠杆与杠杆的组合，轮轴与轮轴的组合；起重机上有杠杆跟滑轮组的组合；卷扬机上有轮轴跟滑轮的组合．利用组合机械做功说，组合机械的效率与其中每一个简单机械的效率之间有怎样的关系呢？下面通过一个具体实例来研究．如图14-26所示是由斜面和滑轮组组成的组合机械．设物体重为G，斜面的机械效率为η1，滑轮组的机械效率为η2．那么用力拉物体时，整个组合机械的效率会不会更高了？设定滑轮与物体之间相互作用的拉力为F，，物体沿斜面向上移动了一段距离l，升高的高度为h，绳子自由端移动的距离为s，则游斜面的机械效率η1=W有1W总1=GhF，l得Gh=η1⋅F,l，由滑轮组的机械效率η2=W有2W总2=F,lFs得Fs=F,lη2．利用斜面做功的有用功就是组合机械做的有用功，利用滑轮组做的总功就是组合机械做的总功，所以整个机械的效率η=W有W总=η1⋅F，lF，lη2=η1¿η2．可见，组合机械的总机械效率为各简单机械效率的乘积．这个结论虽然是通过具体实例得出的，但对于其他组合机械也是适用的．不难看出机械组合在一起并不能提高机械效率，相反，组合的机械越多，总机械效率越低．智能归例题型一考查对有用功、额外功、总功的认识，并能利用公式η=W有W总×100%进行简单的...
