服务热线：400-888-4653第页共NUMPAGES2页HYPERLINK"www.kgedu.net"www.kgedu.net滑轮组机械效率的计算【本讲内容】机械效率是从实际机械中概括出来的，比较抽象，综合性较强的知识。它是初中力学知识的一个重点，也是一个难点。近几年中考，机械功、机械效率计算题在中考物理命题中越来越重要，题型翻新，精彩纷呈。因此，掌握机械效率求法是非常必要的。【知识精讲】一、区分有用功、额外功和总功在解决有关“机械效率”的问题时关键是要搞清楚总功、有用功和额外功。利用机械做功的时候，对人们有用的功叫有用功；对人们没有用但又不得不额外做的功叫额外功；有用功和额外功的总和叫总功，它是我们总共做的功。一般来说，动力对机械做的功为总功，机械对物体做的功为有用功。由于机械自重和摩擦总是存在的，额外功是克服机械自重和自身部件的摩擦而做的功，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。用水桶从井里提水，克服水的重力所做的功是_________功，克服桶的重力所做的功是功，人在整个提水过程中做的功是。解析：目的是从井中提水，对水做的功是有用功，提水的同时也要提桶，提水桶是没用的，但是不得不提，对水桶做的功是没用的，是额外功。例2．人打捞掉到水井中的水桶，水桶中带了些水。克服水的重力所做的功是_________功，克服桶的重力所做的功是功，人在整个提水过程中做的功是。解析：从井中捞桶时，对水桶做的功是有用功，对水做的功是没用的，是额外功。例3．下面以滑轮组为例，分析有用功。举例有用阻力有用功W有用滑轮组匀速提升重物时物体受到的重力GW有=Gh用滑轮组匀速提升浸在液体中的物体时重力G和浮力F的合力G-F浮W有=（G-F浮）h用滑轮组匀速拉物体前进时接触面对物体的摩擦力fW有=fS1、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，而提升重物的同时，又不得不将动滑轮提升，因此，提升动滑轮做的功和克服机械摩擦做的功是额外功，人的拉力做的功是总功。2、用滑轮组匀速提升浸在液体中的物体时，使用机械的目的是提高重物，有用的阻力是G-F浮，因此克服物体的重力与浮力的合力做的功是有用功。3、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，那么克服物体与接触面间的摩擦力做的功是有用功，即W有用=fs。思考问题：1、例题中总功、有用功、额外功中哪些功一点都不能省？（有用功一点不能省，否则达不到目的。）2、哪些功可以省一些？（额外功可以想办法省一些，如减轻动滑轮重，其额外功可以省一些；有用功不能省，而总功=有用功+额外功，这样总功也就可省一些，机械效率可以提高。）二、计算滑轮组的有用功、额外功、总功和机械效率滑轮组类题目涉及的物理量通常有机械效率、有用功、总功、物重、物体上升的高度、作用在绳子自由端的拉力、绳子自由端移动的距离，7个物理量和承担重物绳子的段数。下面我们通过例题来学习机械效率的计算。例1．一个质量为65kg的工人，用如图所示的装置提升一堆水泥砖。若动滑轮重50N，装水泥砖的托板重200N，每块水泥砖重100N。不计摩擦和绳重，当工人匀速提升水泥砖时，此装置的机械效率最高可达到%。（g取10N/kg）解析：这道题是要求机械效率最高，很明显是当所装物体最重时机械效率最高，那最多能装多少块水泥砖呢？当绳端拉力等于人的重力时最大，设装水泥砖的托板和动滑轮总重为G0，则因每块砖100N，一共可以提起10.5块砖，但是没有半块砖，则一共可以提起10块砖。例2．用滑轮组匀速竖直提起水中重物，当物体浸没水中时，拉力为25N，机械效率为60％，当物体离开水面时，拉力为50N（不计绳重及摩擦），求：物体离开水面后滑轮组的机械效率。解析：同一滑轮组的机械效率有“可变性”，但是物体出水前后，动滑轮重是不变的。学会应用这两点，滑轮组机械效率的计算即可变简单。