题目

小红学过“机械效率”的知识后，产生了一个疑问：“机械的机械效率越高是否越省力？”针对这个问题，小红向老师借来了一只弹簧测力计，利用家中的“案板（切菜用）”和茶杯做了如下的探究： （1）把杯子放在塑料袋中，向杯子中加入适量的水，用弹簧测力计测得杯子和水的总重力为G； （2）用“案板”做斜面，如图所示，把一只水杯通过细绳与弹簧测力计连接，拉动弹簧测力计，使水杯沿斜面匀速移动到斜面顶端； （3）分别测出拉力F，杯子移动的距离s和杯子升高的高度h； （4）改变斜面的高度，做4次实验，记录实验数据如下表： 次数 物理量 1 2 3 4 重力G/N 5 5 5 5 升高h/m 0.1 0.15 0.2 0.25 有用功W有/J 0.75 1 1.25 拉力F/N 1.6 2.2 2.7 3.1 移动距离s/m 0.5 0.5 0.5 0.5 总功W总/J 1.1 1.35 1.55 机械效率η 0.68 0.81 Ⅰ．请计算并将数据填入表格中的4个空格 Ⅱ．小红的疑问是否得到解决？分析实验数据，能得到什么结论？ Ⅲ．完成上面的实验后，小红又产生了一个猜想：“如果减小斜面的摩擦，可以提高斜面的机械效率．”那么： 1．请你用学过的知识说明小红的猜想是否正确（简述理由） 2．你设计一个实验，进一步证明你对小红的猜想所作出的判断．

所属题型：问答题 试题难度系数：中档

答案

Ⅰ．W有=Gh=5N×0.1m=0.5J W总=Fs=1.6N×0.5m=0.8J η1= 0.5J 0.8J ≈63%， η2= 1J 1.35J ≈74%； Ⅱ．分析表中的拉力与机械效率，小红的疑问得到了解决；得到的结论是：斜面的机械效率越高，越不省力； Ⅲ．（1）影响机械效率高低的主要有原因是额外功，使用斜面时，克服摩擦力做的功为额外功，在有用功一定的情况下，减小额外功，可以提高机械效率； （2）采用控制变量法：控制斜面倾斜程度、物重、斜面高度、斜面长度相同，换用毛巾、棉布、玻璃等不同的接触面材料改变斜面粗糙程度，从而改变摩擦力，计算出机械效率进行比较． 故答案为： Ⅰ．0.5；0.8；63%；74%； Ⅱ小红的疑问得到了解决，物重相同，机械效率增大时，并不更省力 Ⅲ（1）正确，因为斜面对物体的摩擦力是导致额外功的原因 （2）用等高、等长的斜面，先后在木板斜面、棉布斜面、毛巾斜面上重复上面的实验并记录数据，即可验证小红的猜想．

考点梳理

初中二年级物理试题“小红学过“机械效率”的知识后，产生了一个疑问：“机械的机械效率越”旨在考查同学们对 斜面的机械效率、 机械效率的计算、 ……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二物理。

• 斜面的机械效率
• 机械效率的计算

考点名称：斜面的机械效率

斜面的机械效率

斜面机械效率是反映斜面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的利用率。

斜面机械效率公式

为什么机械效率总小于1?

1、因为机械效率=W有/W总=W有/W有+W额

2、因为额外功肯定大于0，所以W有小于W有+W额，分子小的除分母大的肯定小于1。

斜面机械效率的特点

机械效率是我们学习物理中第一个没有单位的物理量，必须用百分比表示。

影响斜面机械效率的因素

斜面机械效率与许多因素有关。比如滑轮组的机械效率，影响它的最主要的因素是物重，其次才是滑轮重、绳重和摩擦。无论你用同一滑轮组吊起一根绣花针或一个重量远远大于动滑轮的重物，你都需要把动滑轮举上去，还要克服绳重与摩擦，前者额外功远远大于有用功，其机械效率几乎为零，后者额外功在总功中占的比值就小得多，所以物重越大，机械效率就越高。

斜面机械效率的意义

(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。

考点名称：机械效率的计算

机械效率

机械效率是指任何机械本身都受到力的作用，相对运动的零件间又存在摩擦，所以使用任何机械，除了做有用功外，都不可避免地要做额外功。这时动力所做的总功等于有用功加额外功。机械效率用来衡量机械对机械能有效利用的程度，只考虑机械能传递过程中的摩擦损失，而不考虑由非机械能转变成机械能过程中的能量损失。

机械效率的计算公式

机械效率指有用功与总功的比值，用符号η表示，计算公式为η=W有/W总*100%，用符号η表示。

功、功率和机械效率的比较