在生活中做任何事情都有一個效率問題，例如時間效率、學習效率、工作效率等。而在熱學中，簡單機械也會碰到效率問題，一般稱之為機械效率。
哪些是機械效率呢？在這一節中我們將一上去學習：
1機械效率
有用功
為實現一定的目的而必須做的功，稱作有用功，用符號W有用表示。
額外功
在做功的過程中，不須要但又不得不做的功，稱之為額外功，用符號W額外表示。
總功
在做功的過程中，簡單機械整個系統消耗的能量，等于有用功與額外功之和，用符號W總表示。
W總=W有用+W額外
機械效率
在數學學中，將有用功與總功的比值，稱作機械效率，用符號η表示（η讀作yita）。
機械效率=有用功/總功x100%
用字母表示：
η=W有用/W總x100%
注意：
機械效率是反映機械性能好壞的重要標志之一。使用任何機械都不可防止要做額外功，因此有用功只占總功的一部份，故機械效率總大于1。有用功所占比列越大，機械對總功的借助率就越高，機械的性能就越好。機械效率的高低與使用機械是省力還是吃力無關。化學中，用機械效率來表示機械對總功的借助率。
注意事項
理解機械效率等于有用功與總功之比。對于這一個知識點，應當注意以下幾點：
（1）會判定有用功、額外功和總功
曉得我們須要的功叫有用功；在工作時，額外負擔而不得不做的功叫額外功；總功是有用功與額外功之和。通常情況下，我們依照做功的目的來分辨這三種功。
（2）曉得減小機械效率的方式
依據公式機械效率=有用功/總功x100%可知：
①如果有用功不變，我們可以通過減少額內功來減小機械效率。諸如：我們用輕便的塑膠桶打水，而不用很重的鐵桶打水，就是運用這個道理；
②如果額外功不變，我們可以通過減小有用功來增強機械效率。諸如：在研究滑車架的機械效率時，我們會發
現同一個滑車架，提起的重物越重，機械效率越高，就是這個道理。
典型例題：（2018?承德）對化學概念的理解是學好化學的關鍵。關于功、功率和機械效率，下述說法正確的是（）
A．通過改進機械的性能可以使機械效率達到100%
B．做功多的機械，功率一定大
C．功率大的機械，做功一定快
D．做功快的機械，機械效率一定高
【分析】（1）機械效率反映了機械的性能好壞，是有用功與總功的比值，與做功快慢沒有關系；使用任何機械不可防止地做額外功，所以機械效率一定大于100%；
（2）功率是描述物體做功快慢的數學量，它等于單位時間內所做的功，功率大則做功快。
【解答】解：A、使用任何機械都要做額外功，所以總功一定小于有用功，即有用功與總功的比值一定大于1，也就是機械效率大于100%．故A錯誤；
B、功率是做功多少與所用時間的比值。做功多，時間不確定，功率大小不能確定。故B錯誤；
C、功率反映做功的快慢，功率大則做功快，功率小，則做功慢。故C正確；
D、機械效率與做功快慢沒有關系。故D錯誤。故選：C。
【點評】正確理解功率和機械效率的概念是解決此題的關鍵；還要充分考慮選項中的條件，必要時可運用公式剖析。
2滑車架機械效率
在上面我們學習了滑車架，如今我們一上去探究一下影響滑車架機械效率的誘因有什么呢？
檢測滑車架機械效率
實驗原理
η=W有用/W總=Gh/Fs
實驗器材
滑車架、鉤碼、彈簧測力計、刻度尺
實驗步驟
①用彈簧測力計檢測鉤碼所受重力G并填入表格；
②按右圖所示安裝滑車架，分別記下鉤碼和繩端的位置；
③豎直向下勻速帶動彈簧測力計，使鉤碼下降，讀出拉力F的值，用刻度尺測出鉤碼上升的高度h和繩端聯通的距離s，將這三個量填入表格；
④按右圖所示安裝滑車架，分別記下鉤碼和繩端的位置并重復步驟③；
⑤改變鉤碼的數目，重復步驟①和③；
⑥算出有用功、總功、機械效率并填入表格。
實驗數據
同一滑車架，物重越大，機械效率越高；
物重相同時，動滑輪越重，機械效率越低。
實驗推論
通過前面的實驗可知，物重和動滑輪重力會影響滑車架機械效率。因為繩重和磨擦力的存在，拉力也會克服繩重及磨擦力做功。故影響滑車架機械效率的誘因有：物重、動滑輪重、繩重及磨擦。
機械效率的估算
滑車架機械效率的簡單估算
在不計磨擦及繩重的情況下
W額外=G動h
故，滑車架機械效率為
η=W有用/W總=W有用/（W有用+W額外）
=Gh/（Gh+G動h）
=G/（G+G動）
為此，降低物重G、減小動滑輪重G動（使用輕質動滑輪）可以提升滑車架機械效率。
減少繩重（使用輕質繩）及磨擦阻力（輪與軸之間加潤滑油）也可以提升滑車架機械效率。
典型例題：（2018?北京）如圖為“測滑車架機械效率”的實驗。在彈簧測力計拉力作用下，重6N的物體2s內勻速上升0.1m，彈簧測力計示數如圖示（不計繩重與磨擦）。下述說法錯誤的是（）
A．彈簧測力計的拉力是2.4N
B．物體上升的速率為0.05m/s
C．彈簧測力計拉力的功率為0.12W
D．滑車架的機械效率約83.3%
【分析】（1）先確定彈簧測力計的分度值，再依照表針位置讀數；（2）借助速率公式求物體上升速率；（3）由圖知，n=3，重物上升h，則拉力端聯通的距離s=3h，借助W總=Fs求出拉力做的功；借助P=W/t求拉力做功功率；（4）曉得物體重機械效率有用功計算公式，借助W=Gh求出有用功，滑車架的機械效率等于有用功與總功之比。
【解答】解：A、由圖可知，彈簧測力計的分度值為0.2N，彈簧測力計的示數為2.4N，故A正確；B、物體上升速率v=s/t=0.1m/2s=0.05m/s，故B正確；C、由圖知，n=3，拉力端聯通距離s=3h=3×0.1m=0.3m機械效率有用功計算公式，拉力做功W總=Fs=2.4N×0.3m=0.72J，拉力做功的功率：P=W總/t=0.72J/2s=0.36W，故C錯誤；D、有用功W有用=Gh=6N×0.1m=0.6J；滑車架的機械效率：η=W有用/W總=0.6J/0.72J×100%≈83.3%，故D正確。故選：C。
【點評】滑車架做的有用功是提高物體重力做的功，額外功是克服動滑輪重力和繩子重力及磨擦做的功，總功是拉力做的功，機械效率等于有用功和總功的比值。
3試題重現
習題1：（2018?長沙）工人用如圖所示的動滑輪，將重1000N的物體在5s內勻速豎直提高了1m，人對繩自由端的拉力F為600N，不計繩重和磨擦。以下推論正確的是（）
A．動滑輪的有用功為600J
B．動滑輪的重力為400N
C．滑輪的機械效率為83.3%
D．拉力F的功率為120W
習題2：（2018?山東）如圖，用同一滑車架分別將物體A和物體B勻速提高相同的高度。與提高B相比，提高A的過程滑車架的機械效率較大。若不計繩重與磨擦的影響，則提高A的過程（）
A．額外功較小
B．額外功較大
C．總功較小
D．總功較大
習題3：（2018?成都）某實驗小組分別用如圖所示的甲、乙兩個滑車架（每位滑輪等重），在相同時間內把重物G提高相同高度，F1和F2大小相等，不計繩重及磨擦，下述說法正確的是（）
A．力F1和F2做功的功率相同
B．力F1和F2做的總功相同
C．乙滑車架更省力，兩個滑車架機械效率一樣大
D．甲滑車架的機械效率比乙滑車架高
習題4：（2018?成都）如圖所示，用滑車架提高重物時，重400N的物體在10s內勻速上升了1m。已知拉繩子的力F為250N，則提高重物的過程中（）
A．做的總功是400J
B．拉力F的功率是25W
C．繩子自由端被拉下1m
D．滑車架的機械效率是80%
習題5：（2018?南京）如圖所示，借助滑車架將重力為2N的物體，以0.2m/s的速率提高0.1m，拉力F為1.2N，下述說法正確的是（）
A．繩自由端聯通的速率為0.6m/s
B．這個滑輻條是吃力機械
C．滑車架的機械效率為83.3%
D．F所做的有用功為0.24J
完
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