题目

用如图所示器材测滑轮组的机械效率． （1）某同学正确测得钩码上升的高度为0.2m，钩码重1.5N，其他被测和计算的数据如下表： 拉力F/N 绳子自由端通过距离S/m 有用功W有用/J 总功W总/J 0.6 0.4 0.3 0.24 上表中肯定错误的数据是______和______． （2）若用上述装置提起重1.5N的钩码，机械效率为η1；提起重3N的钩码，机械效率为η2，则η1______η2（填“＞”、“＜”或“=”）．

所属题型：填空题 试题难度系数：中档

答案

（1）由图可知n=3， 绳端移动的距离s=nh=3×0.2m=0.6m， 总功W总=Fs=0.6N×0.6m=0.36J， 因此可知，表中的数据中0.4和0.24是错误的； （2）同一个滑轮组，提起的物体越重，所做的有用功越多，有用功在总功中所占的比值越大，所以机械效率越高． 故答案为： （1）0.4；0.24； （2）＜．

考点梳理

初中三年级物理试题“用如图所示器材测滑轮组的机械效率．（1）某同学正确测得钩码上升的”旨在考查同学们对 滑轮（组）的机械效率、 增大或减小机械效率的方法、 ……等知识点的掌握情况，关于物理的核心考点解析如下：

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根据试题考点，只列出了部分最相关的知识点，更多知识点请访问初三物理。

• 滑轮（组）的机械效率
• 增大或减小机械效率的方法

考点名称：滑轮（组）的机械效率

滑轮组的机械效率：

测量滑轮组的机械效率:

①器材：弹簧测力计、刻度尺、滑轮组

②原理：

③步骤：先用弹簧测力计测出物体的重力G，再按要求组装滑轮组，用弹簧测力计提起绳端匀速上升，测出作用于绳端的作用力F，确定重物和绳自由端的始、末位置，用刻度尺测出物体上升的距离h和绳子末端移动的距离s，再用公式求出滑轮组的机械效率η ;

④注意事项：一是要用弹簧测力计提起绳端匀速上升，二是要让绳端竖直上升。

提高滑轮组机械效率的方法:

1.影响滑轮组机械效率的因素

滑轮组是人们经常使用的简单机械，用同一滑轮组提升物体G升高h时，滑轮组对物体做的功为有用功，而人对滑轮组的拉力F做的功为总功，F移动的距离s=nh(n为与动滑轮相连绳子的段数)，则滑轮组的机械效率：

若不计摩擦力，而动滑轮的重为G’，那么提升动滑轮做的功就是额外功，则滑轮组的机械效率还可表示为

讨论这个表达式可知，对于同一滑轮组(G’一定)，提升重物越重，滑轮组的机械效率越高;而提升相同重物时，动滑轮越少、越轻的滑轮组，机械效率越高。

2.提高滑轮组机械效率的方法

(1)减小额外功在总功中占的比例。可采取改进机械结构、减小摩擦阻力等方法。如可使滑轮组在满载情况下工作，以增大有用功在总功中的比例，在滑轮的转轴中加润滑油，以减小摩擦阻力，或减小滑轮组中动滑轮的自重等，即在有用功一定的情况下，减小额外功，提高效率。

(2)增大有用功在总功中所占的比例，在额外功不变的情况下，增大有用功的大小。

(3)换用最简单的机械。

滑轮组机械效率有关因素：

1、被提物体的重量，G越大，机械效率越高。

2、滑轮自重，滑轮组如果越多，虽然省力但是无用功多，机械效率越小。

3、绳与滑轮之间的摩擦。

无关因素：1、绕线方式，2、物体被提高的距离，3、提物体的速度。

考点名称：增大或减小机械效率的方法

机械效率的意义

(1)机械效率是反映机械性能的优劣的重要标志之一。总功等于有用功与额外功之和，因而有用功只占总功的一部分。显然，有用功所占比例越大，机械对总功的利用率就越高，机械的性能就越好。物理中，用机械效率来表示机械对总功得了利用率。

(2)在计算机械效率时，注意物理量名称所标示的意义。总功：即动力对机械所做的功，称之为动力功，也叫输入功。理想机械：W总=W有用，W输入=W输出，W动=W阻。实际机械：W总=W有用+W额外，W输入=W输出+W额外，W动=W有用阻力+W无用阻力。

增大机械效率的方法

机械效率=有用功/总功，而总功=有用功+无用功

1、减小机械质量

2、提高工作效率:减少动力臂的长度(给力点到转动中心点的距离).

3、提高机械效率:就是想方设法地减少摩擦力和无用功.减少摩擦力可以通过使转动中心部分始终保持良好的润滑,就是该部分经常有机油存在;减少无用功就是选用高强度的杠杆,使其横截面积变小、重量变轻.

以滑轮为例，有用功：这个机械提的重物做的功，无用功：提重物时要提机械(把滑轮提起，及绳子与滑轮的摩擦力)做的功，所以无用功越小机械效率愈大 ...

减少机械效率的方法

机械效率=有用功/总功，而总功=有用功+无用功

1、增大机械质量

2、减少工作效率:增大动力臂的长度(给力点到转动中心点的距离).

3、减少机械效率:就是想方设法地增加摩擦力和无用功.增加摩擦力可以通过使转动中心部分始终保持摩擦,增加无用功就是选用低强度的杠杆,使其横截面积变大、重量变重。

机械效率解题思路及方法

机械效率是学生学习的重点和难点，它把《简单机械》和《功》这两章内容紧密地联系起来，综合性较强，学生较难理解。下面谈一谈解答机械效率问题的基本思路：

1. 首先应认真审题，搞清题目中的物理现象及过程。

2. 计算有用功、额外功和总功。

根据人们使用机械的不同，有用功的计算也不尽相同。例如：若使用机械的目的是提升重物，那么克服物体的重力做的功就是有用功。设重物的重力为G，提升的高度为h，则;如果使用机械的目的是在水平面上平移重物，那么克服物体与水平面间的摩擦力做的功就是有用功。设摩擦力为X，物体移动的距离为s，则。额外功是指对人们无用但又不得不额外做的功。由于滑轮与轴之间和绳与滑轮之间的摩擦以及机械的自重总是客观存在的，因此额外功总是不可避免的。而总功是人们作用在机械上的动力所做的功。设动力为F，动力使物体移动的距离为s，则;如果动力对机械做功的功率为P，做功的时间为t，则w=Pt.