此文档下载后即可编辑
第十六讲 机械效率
【知识补充】
1、有用功（Ｗ有）：在工作时对我们有用的功（必须要做）；额外功（Ｗ额）：在工作时对我们没用的，但又不得不做的功（不须要做，但又不得不做）；总 功（W总）：有用功与额外功的总和。W总＝Ｗ有＋Ｗ额。 4、机械效率的概念、公式
概念：机械效率（η）：在物理学中，将有用功与总功的比值，叫做机械效率。 公式：η= W有/ W总
5、机械效率的一些特征:
机械效率的三个特征：没有单位、 总小于1、用百分数表示。 6、提高机械效率的途径
途径有三条：1）减轻机械自重 2）减小机械间的摩擦 3）允许情况下增加物重
7、三种机械功的比较及机械效率的计算 机械功 滑轮组 杠杆 斜面 提升重物 水平匀速拉物体 有用功 W有=Gh W有=Gh W有=fs物 W有=Gh 来源：克服来源：克服来源：克服来源：克服 杠杆本身动滑轮重、轮与绳间摩擦力所 重力、摩擦绳重及摩擦摩擦、绳做的功 额外功 力所做的力所做的功 重、动滑轮1、 W额=W功 1、W额=W总-W有 总功 W总= Fs绳 η= W有/ W 总 = Gh/ 机械效Fs绳 率 1、 W=W总重所做的-W有 功 2、 若不计绳1、 W额=W重、摩擦力 总-W有 W额=G动h 额-W有 2、 W额=fL 总W总= Fs绳 1、η= W有/ W总=Gh/ Fs绳= G/ nF（s绳=nh） 2、不计绳重、摩擦 η=Gh/(Gh+G动h) = G/(G+G动) W总=Fs绳 1、η= W有/ W总 =fs物/ Fs绳 = f / nF (s绳=ns物) W总=FL 1、 η= W有/ W总 = Gh/ FL 2、 η=Gh/ (fL+Gh) 【热身训练】 例一：（2008?邵阳）如图所示，斜面长4m，高2m，工人用400N的力沿斜面将重为600N的箱子，从底端推到顶端．下列说法中正确的是（ ）
A．有用功为1800J，总功1200J B．有用功为1200J，额外功为800J C．总功为1600J，机械效率为75% D．总功为800J，机械效率为75%
【解析】：有用功W有用=Gh=600N×2m=1200J； 总功W总=FS=400N×4m=1600J；
额外功为W额=W总-W有用=1600J-1200J=400J； 机械效率η=?W有用W总?1200J?100%?75% 1600J
例二：用图2所示的装置探究斜面的机械效率，用15N的力沿着长50c m，高30cm的斜面，将重为20N的木块匀速拉上斜面。此过程中的额外功主要是指__________________。此斜面的机械效率为____________。写出一条提高斜面机械效率的措施。
【解析】物体沿斜面上升，此过程中的额外功主要是指克服摩擦力做功。斜面的机械效率为η=
Gh20?0.3=×100%=80%。 FL15?0.5答案：克服摩擦力做功 ； 80% ； 增大斜面倾角（减小斜面粗糙程度等）
例三：小刚同学想测量家中一头肥猪的重，如图所示。他用绳将猪绑住挂在木棒的B点，将棒的一端O放在石坎上，人通过挂在A端的测力计拉起木棒的另一端，使木棒刚好到达水平位置。已知测力计示数F=320N,OA=1.6m,OB=0.4m。
(1)请你根据以上数据计算猪的重力大约是多少？
(2)你认为利用这种方法测出的猪的重力比实际重力偏大还是偏小，并说明产生误差的原因是什么？
如果猪的实际重力为1200N，猪被拉离地面0.1m，这个过程中杠杆装置的机械效率是多少？ 【解析】（1）设猪的重力为G，由杠杆平衡原理，G·OB=F·OA，解得G=1280N.。
（2）利用这种方法测出的猪的重力比实际重力偏大。产生误差的原因是木棒具有重力。
（3）猪被拉离地面h=0.1m，A点升高H=4h=0.4m，有用功W有=Gh，总功W总=FH,， 杠杆装置的机械效率是η=
W有W总×100%=93.75%。
【突破训练】 一、选择题
1．某人用如图所示的滑轮组匀速提起260N的物体，所用的力为100N，物体提高1m。 则下列说法中正确的是 A．拉力做的有用功是100J B．拉力做的总功是260J C．滑轮组的机械效率是65% D．物体上升过程中动能转化为势能
2．下列说法正确的是
A．机械做功越快，机械效率就越高 B．做功时间越长，机械功率越大
C．功率大的机械比功率小的做功快 D．所有机械的机械效率都小于1 3．如图所示，重力为500N的物体与地面间的滑动摩擦力是150N，为使物体匀速移动，必须在绳端至少加60N的拉力。则滑轮组的
机械效率η=________。若物体上面再放一重为200N的物体A，那么这时滑轮组的机械效率应________(填“增加”“减小”“不
变”)
4．一个滑轮组经改进后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比
A．有用功减少，总功减少 B．有用功增加，总功增加 C．有用功不变，总功不变 D．有用功不变，总功减少 5．在不计绳重和摩擦的情况下，利用图示的甲、乙两装置，分别用力把相同的物体匀速提升相同的高度．若用乙两装置的机械效率， A． B． C．
，，，
、
、表示甲、
表示拉力所做的功。
D．，
6．程跃要提起重800N的物体，但是他的最大拉
力只有300N．于是，他找来了一些滑轮，想利用滑轮组提起这个重物。己知每个滑轮重20N，程跃想站在地上向下拉绳，他最好选择图中________滑轮组来提起重物(选填“a”、b”或“c”)。请在所选的图中画出正确的绕绳方法。如果程跃的实际拉力是280N，求出所选滑轮组的机械效率。
7．如图所示，小民利用滑轮组先后竖直向上匀速提升物体A和物体B。当提升物体A时，滑轮组的机械效率为75%，小民对地面的压力为F1；当提升物体B时，小民对地面的压力为F2。已知小民的质量为65kg，物体A的质量为90kg，物体B的质量为50kg。
假设在拉绳子的过程中，小民对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，不计绳重和摩擦。则F2:F1=________。
物理竞赛培训16（机械效率）（完整资料）.doc
