機(jī)械效率的綜合知識(shí)使其成為高考熱工部分的主要題目。 中學(xué)生遇到這類問(wèn)題，普遍覺(jué)得比較難，錯(cuò)誤率較低。 我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)滑輪組機(jī)械效率和什么有關(guān)，中學(xué)生遇到此類問(wèn)題時(shí)，往往會(huì)機(jī)械地模仿，盲目地套公式，感覺(jué)無(wú)從下手。 下面我從幾個(gè)方面提出我的建議，以期尋求技術(shù)上的突破。
1、明確拉力F與物體重量G、繩索自由段連接距離s與物體上升距離h的關(guān)系
中學(xué)生對(duì)這兩種關(guān)系的認(rèn)識(shí)，直接影響到中學(xué)生對(duì)“三功”的準(zhǔn)確估計(jì)。
1、F與物體權(quán)重G的關(guān)系：F=(G物體+G運(yùn)動(dòng))/n； 條件：垂直方向未考慮繩重和摩擦力
很多中學(xué)生只死記硬背公式，而忽略了這個(gè)關(guān)系成立的條件。 如果不滿足以上條件，可能會(huì)出現(xiàn)兩種情況：
A。 考慮繩索自重和垂直方向的摩擦力，則F>(G物體+G運(yùn)動(dòng))/n；
b. 如果是水平驅(qū)動(dòng)，拉力和重力沒(méi)有直接關(guān)系。
2、繩子自由段的連接距離s與物體上升距離h的關(guān)系：s=nh，這個(gè)方程的成立是無(wú)條件的，即不管有沒(méi)有摩擦力都可以成立或不。
由此推導(dǎo)出公式：v rope = nv thing，這個(gè)方程的成立是無(wú)條件的，即不管有沒(méi)有摩擦都能成立。
2、“三功”理念的傳授要準(zhǔn)確、到位，掌握求功的基本途徑
1.有用的工作（W有）
從功的角度來(lái)看，如果某種力所做的功達(dá)到了我們使用機(jī)械的目的，那么這個(gè)功就是有用的功； 從能量的角度來(lái)看，是系統(tǒng)向外界輸出有價(jià)值的能量。
幾種常見的情況：
A。 垂直方向舉重：W = Gh
b. 沿水平方向驅(qū)動(dòng)物體：W = fh
cW has = W total - W
dW 有 = W 總計(jì) · η
很多中學(xué)生在遇到水平方向的運(yùn)動(dòng)物體時(shí)也會(huì)背公式W=Gh，所以有用的功夫不一定是Gh。
2.額外工作（W量）
從工作的角度看，如果某種力所做的功根本不符合使用機(jī)器的目的，而不得不做這項(xiàng)工作，那么這項(xiàng)工作就是額外的工作； 額外功和有用功同時(shí)形成； 從能量的角度看，是系統(tǒng)向外界輸出無(wú)價(jià)值的能量。
額外工作的原因：
A。 垂直提升重物：克服動(dòng)滑輪自重、鋼絲繩自重、鋼絲繩與滑輪間的摩擦力所做的功。
b. 沿水平方向驅(qū)動(dòng)物體：克服繩索與滑輪之間的摩擦力。
幾種常見的情況：
aW量=G運(yùn)動(dòng)量（不包括繩重和摩擦力）；
bW量=W總-W有（有時(shí)摩擦力未知時(shí)常采用此法）；
cW has = W total (1-η)
3.總工作量（W量）
總功是有用功和額外功的總和。
幾種常見的方式：
aW總數(shù)=W有+W數(shù)量；
bW 總計(jì) = Fs。
3、明確影響小車架機(jī)械效率的誘因
1.垂直舉起重物
η=W有/W總=Gh/FS=Gh/Fnh=Gh/nF
A。 如果有摩擦滑輪組機(jī)械效率和什么有關(guān)，減少摩擦，減輕動(dòng)滑輪的重量，可以提高機(jī)械效率；
b. 如果不計(jì)入摩擦力，可將公式改為η=W have/=Gh/Fs=Gh/(Gh+G h)=G/(G+G )，這樣可以減輕物體重量或減少動(dòng)滑輪自重可提高機(jī)械效率。
2.水平方向驅(qū)動(dòng)物體
物體在水平方向移動(dòng)時(shí)，有用功是物體克服與地面的摩擦力所做的功； 多出來(lái)的功是克服繩索與滑輪之間的摩擦力所做的功，與動(dòng)滑輪的重量和物體的重量關(guān)系不大。 因此，減少繩索與滑輪之間的摩擦力，可以提高滑輪架的機(jī)械效率。
估算公式：η=W has/=fh/Fs=fh/Fnh=f/nF
綜上所述，提高小車架機(jī)械效率的途徑有：
(1)減少內(nèi)功，提高機(jī)械效率。 減少內(nèi)功可以減輕動(dòng)滑輪的自重，減輕鋼絲繩的自重，減少鋼絲繩與滑輪的摩擦力。
(2) 在額外功不變的情況下，減少有用功。 減少有用功可以減輕物體的重量，增加物體與地面摩擦所做的功。
3.實(shí)驗(yàn)中的一個(gè)注意點(diǎn)，班主任需要了解清楚
在“測(cè)量小車架機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，只要同一物體的高度h相同，有用功就是Gh。 儀表所做的總功不同，因此勻速行駛和加速行駛的機(jī)械效率不同。 為什么要測(cè)驅(qū)動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)勻速下降車架的機(jī)械效率？ 這一直困擾著中學(xué)生和老師。
一、問(wèn)題分析
先從人們?cè)O(shè)定機(jī)械效率概念的目的說(shuō)起。 機(jī)械效率是描述機(jī)械性能的一個(gè)數(shù)學(xué)量，即在使用中有用的（達(dá)到目的所需要的）功占機(jī)器完成的總功的百分比。 在做一定有用功的情況下，機(jī)器的機(jī)械效率越大，機(jī)器在使用時(shí)需要做的額外功就越少。 使用機(jī)械的人都希望使用機(jī)械效率高的機(jī)械，這也是人們購(gòu)買機(jī)械的重要參考。 所以我們必須測(cè)量這臺(tái)機(jī)器的最大機(jī)械效率。 測(cè)量時(shí)，如果做加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)公式W總=Fs，拉力所需的總功必然增加，而在增加相同高度的情況下，有用功不變，且機(jī)械效率會(huì)降低。 獲得最高的機(jī)械效率。 我覺(jué)得還有一個(gè)重要的原因，就是從操作層面來(lái)說(shuō)，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)在勻速行駛時(shí)會(huì)比加速行駛時(shí)更穩(wěn)定，容易讀數(shù)。
2. 實(shí)驗(yàn)建議
在“測(cè)定小車架的機(jī)械效率”時(shí)，彈簧測(cè)功機(jī)的使用應(yīng)遵循“勻速、垂直、緩慢”的原則。
綜上所述，在教學(xué)中要更加注重概念的產(chǎn)生、公式的適用條件、實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，使中學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中提高動(dòng)手能力，在實(shí)驗(yàn)中提高分析能力。想著，不管以后遇到什么樣的情況。 問(wèn)題類型可以更改而不更改。 希望作者的這個(gè)小觀點(diǎn)能對(duì)同行的教學(xué)有所幫助。
參考：
[1] 李靖． 中學(xué)數(shù)學(xué)“簡(jiǎn)單機(jī)械與工作”教學(xué)策略研究與實(shí)踐[D]. 上海大學(xué), 2013.
[2] 朱宏強(qiáng)． 關(guān)于中學(xué)數(shù)學(xué)與機(jī)械效率教學(xué)的幾點(diǎn)思考[J]. 2011 (12).