方法1：W有1 = G沙 h
= 100N×6m = 600J
W额1 =（G桶 + G人）h
= (20N+400N)×6m
方法1
= 2520J
W总1 =（W有1 + W额1）
= 3120J
方法2：W有2 = G沙 h = 600J
W额2 =（G桶 + G轮）h 3m = (20N+10N)×6m
= 180J
} } • 对砂子做功 W有
• 对空桶做功 • 对动滑轮做功
W额
W总
方法2
方法3
动滑轮提口袋提沙子
} } 方法3： •
对砂子做功
W有
• 对口袋做功 • 对动滑轮做功
W额
W总
6
理解机械的三种功
动力所做的是
总功
克服动滑轮重 力和摩擦而额 外做功，是额
外功。
如：用滑轮组 提升物体G
F G
提升物体G 做的功是
有用功
7
有用功的计算
F
举高重物时：
W有用=G物·h
G
8
F G
额外功的计算
克服动滑轮重力做功：
W额外=43; W额外
公式（2） ：W总=F动力·S动力
作用在机械上的 动力
动力作用点移动 的距离
10
算一算：三种提沙方法中的W有、W额、W总分别为多少？
W总2 =（W有2 + W额2）
= 780J
方法3：W有3 = G沙 h = 600J
3m
W额3 =（G袋 + G轮）h
= (5N+10N)×6m
= 90J
W总3 =（W有3 + W额3）
= 690J
方法2
方法3
沙子重100N 桶重20N 体重400N 口袋重5N 动滑轮重10N
11
例题：小红用塑料桶从井中打水；小军把不小心掉 进井中的塑料桶打捞上来。在这两个情形中水桶中都
方法2：W有2 = 600J
W额2 =180J
W总2 =780J
有用功相同，额外功越少机械效率越高
}η2 =
W有2 W总2
=
600J 780J
= 76.9%
方法3： W有3 = 600J
W额3 =90J
W总3 =690J
}η3 =
W有3 W总3
600J
= 690J
= 87.0%
14
例题
起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3m，而它
机械效率
章古台中学：谢凤武
1
要把重100N的沙子运上三楼。 下图画了三种办法。同学们讨论一 下：哪种办法最好，哪种办法最不 好，为什么？
2
小 组 讨 论
3
方法1
3m 3m
手提水桶提沙子
他的目的是：把沙子运上三楼
• 对砂子做功 • 对空桶做功 • 克服自身重力做功
对人们有用 必须做的功
并不需要做 但 又不得不做的功
4
有用功和额外功
1.有用功（W有）：为了达到工作目的，必须做的功
2.额外功（W额）：为了达到工作目的，并非我们所
需要但又不得不做的功
3.总 功（W总）：动力所做的所有功
即有用功与额外功的总和
W总 = W有 + W额
5
议一议：
另两种提沙方法中做的有用功、额外功、总功分别是哪些？
动滑轮提水桶提沙子
方法2：
解 W 有 ： G h 4N 0 2 0 m 8J 00
W总Fs 25 N 0 4 m 10 J00
W额= W总 —W有 =1000J－800J=200J
W有 80J0 80%
W总 100J0
所以动滑轮的机械效率是80%
16
达标测试
1．关于机械效率，下列说法正确的是（ D ）
A.有用功越大，机械的机械效率就越高 B.额外功越大，机械的机械效率就越低 C.总功越大，机械的机械效率就越低 D.有用功与总功的比值越大，机械的机械效率就越高
19
F甲 G
甲
F乙
G 乙
4.用它们分别将重相同的甲、乙两物体匀速提 升相同的高度，所用的拉力分别为F甲、F乙，
它们的机械效率分别为η甲、η乙。则F甲 __<___F乙 ，η甲___>__η乙（选填“＞”、“＜”
或“＝”）
20
知识小结
一、机械的三种功：
有用功——有利用价值的功。
总功——动力对机械所做的功。
W总W有用 W额外
额外功——对人们无利用价值而又不得不做的功。
二、机械效率：
1、定义：有用功与总功的比值。
公 : 式 W 有 用 1% 0 0
W 有用
Gh
W
W W Fs
总
有用 额外
2、公式讨论：
W额外 0(实际存在 )所以 1
21
布置作业
• 动手动脑学物理2、4
22
23
有水。那么下列分析中正确的是（ D ）
A、两个情形中，两人对水做的功都是有用功 B、两个情形中，两人对水做的功都是额外功
C、小红对水做的功是额外功，小军对水做的 功是有用功
D、小红对水做的功是有用功，小军对水做的 功是额外功
12
机械效率
1. 定义：有用功跟总功的比值叫机械效率（η）
2. 公式： W有用 100%
W总
3. 特点：
（1）机械效率通常用百分数表示，没有单位. （2）机械效率总小于1 . （因为有用功总小于总功）
W总 W额外
W总
13
再算算：三种提沙方法中的机械效率η分别为多少？
方法1：W有1 = 600J
W额1 =2520J
W总1 =3120J
}η1 =
W有1 W总1
600J
=
3120J
= 19.2%
的电动机所做的总功3.4×4 10 J，机械效率是多少？g
取10N/kg
解： F=G=mg=500kg×10N/kg=5000N
W有Gh 5000N×3m=1.5×104 J
% W有用 100 W总
=44%
所以起重机的机械效率是44%
15
练一练
1、用一动滑轮将货物400N的货物匀速提到高2m，所 用拉力是250N，求有用功、额外功、总功和动滑轮的 机械效率各是多少？
17
2．某同学做测定滑轮组的机械效率的实验，得 到了如下数据，一定错误的是（ C ）
A.80% C.125%
B.70% D.90%
18
3、小明用100N的力沿竖直方向将杠杆的一 端拉下2m，杠杆的另一端把320N的重物提 高了0.5m，他做的有用功是_1_6_0___J，总功 是__2_0_0__J，杠杆的机械效率是___8_0_%____.