第3章能量的转化与守恒
3.4-3简单机械——机械效率
目录
1
1
2
3
【基础巩固练】3
【发散思维练】3
【核心素养练】7
【中考提分练】10
1.有用功、额外功、总功
(1)有用功：对我们有用的，是我们所需要的功。
(2)额外功：虽然不需要，但又不得不做的功叫额外功，也叫无用功。
(3)总功：有用功与额外功之和。
如：买油时，把油从地面上提起来，对油做的功叫做有用功，对油瓶做的功是额外功，
对油和油瓶做的功是总功。
2.机械效率
有用功与总功之比叫机械效率，用希腊字母η表示，机械效率通常是一个百分数。
ηW/W×100%
有用总
（1）使用机械有时可以省力，有时可以省距离，但使用任何机械都不能省功。
（2）由于使用任何机械都不能省功，所以机械效率不可能大于1。
由于使用机械时，机械受到重力作用，机械之间、物体和机械之间的摩擦总是存在的，
所以总要做一些额外功，因此，机械效率绝对不会达到100%，或者说机械效率总小于1。
（3）提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机械间的摩擦等，也可以在额外功一
定时增大有用功。
3.斜面
利用斜面提升重物：
①不计斜面摩擦时：FsGh。
②计斜面摩擦时：FsGh，W＝Gh，W＝Fs。
有用总
斜放的平板构成了一个斜面，斜面也是一种简单机械，利用它可以更省力地将货物从低
处搬运到高处。你能总结斜面的特点吗？(省力，费距离)
【拓展】光滑程度相同的斜面，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高。
1.理解有用功、额外功和总功
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匀速移动时，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
W0。
额外
总功是人们使用机械时动力总共做的功。总功等于动力与动力作用点移动距离的乘积，
即WFs，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
总
做的额外功，所以有用功、额外功和总功的关系是WW+W。
总有用额外
2.机械效率的比较
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。
【注意】①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“有用功越多，
机械效率越高”。
②机械效率的高低与是否省力及功率的大小无关。
③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与总功
的比值，同一机械在不同次做功的过程中，提起的物重不同，机械效率往往会不同。
【常考】理解有用功、额外功、总功及机械效率，并能进行简单计算
【例1】一物体质量为18kg，其所受重力为N。如图所示，小明用定滑轮
将该物体在4s内匀速提高2m，所用拉力为200N。此过程中，小明做的有用功是
J，定滑轮的机械效率是
，拉力的功率是W。(g取10N/kg)
【答案】18036090%100
【解析】重力Gmg18kg×10N/kg180N，有用功W有用Gh180N×2m360J，机