2025年中考物理一轮复习讲练测（全国）专题14 机械效率（2考点+6考向）（讲义）（原卷版）.docx

专题14机械效率（讲义）（原卷版）

目录

考情分析TOC\o1-3\h\u 2

知识建构 2

考点一机械效率 3

夯基·必备基础知识梳理 3

提升·必考题型归纳 4

考向01有用功、额外功和总功 4

考向02机械效率的概念与比较 5

考向03滑轮组的机械效率 6

考向04斜面机械效率 7

考向05杠杆机械效率 8

考点二测量滑轮组的机械效率 10

夯基·必备基础知识梳理 10

提升·必考题型归纳 11

考向06测量滑轮组的机械效率 11

一、课标考点分析

考点内容

课标要求

命题预测

有用功、额外功和总功

（1）知道机械效率；

（2）了解提高机械效率的意义和途径；

（3）测量某种简单机械的机械效率

《机械效率》是《简单机械》中主要的内容，也是进一步认识简单机械的重要内容，通过对机械效率的理解加深对人类使用的工具发展历程。

对机械效率的考查题型有：选择题、填空题、实验探究题和综合计算题等。

主要命题点有：认识有用功、额外功和总功；机械效率的概念及影响机械效率的因素；机械效率的简单计算；常用简单机械的机械效率和测量滑轮组的机械效率等

机械效率及其比较

滑轮组的机械效率

斜面的机械效率

杠杆的机械效率

测量滑轮组的机械效率

二、考情分析

《机械效率》是力学的重点内容，也是必考内容。对机械效率的相关考题在中考试卷中所占分值一般在2-7分之间，选择题和填空题分值一般在2-3分之间，实验题和综合计算题分值一般在4-7分之间。对本单元的考查，从出现概率看，主要有：机械效率的概念、影响机械效率的因素、机械效率的比较、滑轮组的机械效率及其相关计算、斜面的机械效率及其相关计算、测量滑轮组的机械效率等。

考点一机械效率

一、有用功、额外功和总功

1.有用功、额外功和总功

(1)有用功：完成某项工作必须要做的功，叫做有用功，用W有表示。

(2)额外功：不得不克服动滑轮本身所受的重力以及摩擦力等因素而多做一些功，这部分功叫做额外功，用表示W额。额外功是对人们没有用但不得不做的功。

(3)总功：有用功与额外功之和是总共做的功，叫做总功，用W总表示。总功、有用功和额外功之间的关系为W总=W有+W额。

(4)总功、有用功、额外功的单位都是焦(J)。

2.三种简单机械的有用功、额外功和总功

种类

杠杆

滑轮组

斜面

图示

有用功

W有=Gh

W有=Gh

W有=Gh

额外功

若不计摩擦：W额=G杆·h杆

若不计绳重及摩擦：W额=G动h

W额=fl

总功

W总=Fs

W总=Fs

W总=Fl

三者关系

W总=W有+W额

二、机械效率

1.使用机械时额外功不可避免

使用机械做功时，额外功是不可避免的。由于额外功是我们不需要的，它白白浪费能量，因此使用不同机械来对物体做功时，人们总是希望额外功越少越好，或者说有用功在总功中所占的比例越大越好。有用功占总功的比例反映了机械的一项性能，在物理学中用机械效率来表示这一性能。

2.机械效率

定义

物理学中，将有用功跟总功的比值叫做机械效率，用η表示

公式

（机械效率是一个比值，它没有单位，通常用百分数表示）

物理意义

机械效率越高，做的有用功占总功的比例就越大

可变性

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过程中有用功跟总功的比值，同一机械在不同的做功过程中，有用功不同，机械效率也会不同

特点

因为使用机械时，不可避免地要做额外功，故任何机械的机械效率都小于1,只有在理想情况下机械效率才为1

注意

机械效率的高低与是否省力、滑轮组绳子的绕法、物体被提升的高度及速度等无关

3.功、功率和机械效率的比较

物理量

意义

定义

符号

公式

单位

说明

功

做功，即能量的转化

力与物体在力的方向上移动距离的乘积

W

W=Fs

J

(1)功率大小由功和时间共同决定，单独强调任何一方面都是错误的。

(2)功率和机械效率是两个不同的物理量，它们之间没有直接关系

功率

表示物体做功的快慢

功与做功时间之比

P

W

机械效率

反映机械做功性能的好坏

有用功与总功之比

η

无

4.机械效率的计算

机械效率的表达式为，三种简单机械的机械效率总结如下：

装置图

计算公式

杠杆

滑轮组

竖直提升物体

（1）已知拉力、物重及绳子段数时：

（2）不计绳重及摩擦时：

水平匀速拉动物体

斜面

（1）；（2）

考向01有用功、额外功和总功

【例1】如图甲所示，用水平拉力F1=20N拉着重为500N的物体在水平路面上匀速移动1m的距离，如图乙所示，用水平拉力F2=12.5N拉着同一物体在同一路面上也匀速移动1m的距离，求图乙中使用动滑轮时的：

（1）有用功；

（2）总功；

（3）机械效率。

【变式1-1】如图