201x年春八年级物理下册 第十二章 第3节 机械效率(第1课时 认识机械效率) 新人教版
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第十二章12.3机械效率 物理八年级下PPT课件
高滑轮组的机械效率?
起重机
塔吊
①增加物体重力 ②减小机械自重 ③加润滑油减小摩擦
猜一猜: 生活中的效率
蒸汽机的效率: 6%~15%
汽油机的效率: 20%~30%
柴油机的效率:30%~45% 电动机的效率: 70%~80%
实验器材
弹簧测力计、刻度尺、铁架台、 钩码（2N、0.5N）、棉线、细导线、 滑轮(大、小、轴粗糙程度不同)、
设计实验
注意控制变量
组数 G物/N h/m W有/J F/N s/m W总/J η
G 第1组 物 第2组
进行实验
1、竖直向上, 缓慢拉动测力计, 在拉动过程中, 平视读数。 2、及时记录数据, 研究同一问题的2 个小组可以共同分析数据,总结结论。 3、选派代表, 做好展示准备。
第十二章 第3节
机械效率
使用机械可以省功吗?
实验探究: 直接提升物体, 与使用动滑 轮提升物体, 比较两次拉力做功的大小 是否相同?
甲
乙
F1 s1
Gh
F2 s2 Gh
结论: 使用动滑轮比直接提升物体不省功。
学生实 验、数据记录展示
G/N h/m W直/J F/N s/m W机/J 2 0.1 0.2 1.2 0.2 0.24
实验结论
1、滑轮组的机械效率与滑轮轴摩擦、动 滑轮重、物重、绳重有关。
2、滑轮组的机械效率与物体被提升的高 度、绳子的绕法无关。
3、同一滑轮组,物重越大, 机械效率越高。 不同滑轮组, 物重一定, 动滑轮越重, 绳子越 重, 摩擦越大, 机械效率越低。
W有 W总
=
W有 W有+W额
=
1 1+W额 /W有
结论：使用动滑轮比直接提升物体不省功。。
起重机
塔吊
①增加物体重力 ②减小机械自重 ③加润滑油减小摩擦
猜一猜: 生活中的效率
蒸汽机的效率: 6%~15%
汽油机的效率: 20%~30%
柴油机的效率:30%~45% 电动机的效率: 70%~80%
实验器材
弹簧测力计、刻度尺、铁架台、 钩码（2N、0.5N）、棉线、细导线、 滑轮(大、小、轴粗糙程度不同)、
设计实验
注意控制变量
组数 G物/N h/m W有/J F/N s/m W总/J η
G 第1组 物 第2组
进行实验
1、竖直向上, 缓慢拉动测力计, 在拉动过程中, 平视读数。 2、及时记录数据, 研究同一问题的2 个小组可以共同分析数据,总结结论。 3、选派代表, 做好展示准备。
第十二章 第3节
机械效率
使用机械可以省功吗?
实验探究: 直接提升物体, 与使用动滑 轮提升物体, 比较两次拉力做功的大小 是否相同?
甲
乙
F1 s1
Gh
F2 s2 Gh
结论: 使用动滑轮比直接提升物体不省功。
学生实 验、数据记录展示
G/N h/m W直/J F/N s/m W机/J 2 0.1 0.2 1.2 0.2 0.24
实验结论
1、滑轮组的机械效率与滑轮轴摩擦、动 滑轮重、物重、绳重有关。
2、滑轮组的机械效率与物体被提升的高 度、绳子的绕法无关。
3、同一滑轮组,物重越大, 机械效率越高。 不同滑轮组, 物重一定, 动滑轮越重, 绳子越 重, 摩擦越大, 机械效率越低。
W有 W总
=
W有 W有+W额
=
1 1+W额 /W有
结论：使用动滑轮比直接提升物体不省功。。
【人教版】八年级下册物理第十二章第3节机械效率教学PPT课件
有用功、额外功、总功
（1）有用功（W有） ：为了达到工作目的，必须要做的功。
克服物体重力所做的功就是有用功。
W有=Gh
G：物体的重力 h：物体提升的高度
（2）额外功（W额）：对人们没有用但不得不做的功。 （3）总功（W总）：利用机械做功时，对机械所做的功叫做总功。
W总=W有+W额
总功、有用功、额外功的单位W有+W额
典例3 如图是智慧小组“测滑轮组的机械效率”的实验装置。测得的实 验数据如表所示。
实验 物重 物体上升 拉力F/N 绳端移动距 机械效
次数 G/N 高度h/m
离s/m
率h
1
1
0.1
0.6
0.3
55.6%
2
2
0.1
1.0
0.3
66.7%
3
4
0.1
1.8
0.3
知识点 2 机械效率
在保证所做有用功一定的情况下，人们总是希望额外功在总功中所 占的比例越少越好。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。
（1）定义：物理学中，将有用功跟总功的比值叫做机械效率。
（2）公式： h = W有
W总
用η表示
（3）机械效率只有大小，没有单位。由于有用功总小于总功，所以 机械效率总小于1 。机械效率通常用百分数表示。
（1）实验过程中，应竖直向上 匀速缓慢 拉动弹簧测力计。 （2）第三次实验中滑轮组的机械效率是 74.1% 。 （3）分析实验数据可知，同一滑轮组，物重 越大 ，滑轮组的机械效率越高。 （4）若在第三次实验中，物体上升的速度为0.1m/s，则拉力F的功率为0.54 W。
影响滑轮组机械效率的因素和改进措施
最新八年级物理下册第12章第3节机械效率教案
注：一个同学到黑板板演，其余同学在下面做。
拓展：机械效率的变形公式：
2、组织学生汇报、讨论、交流课前收集的常见机械的机械效率值，同时老师用课件展示。
1、 提出问题：要测如图所示滑轮组的机械效率，需要哪些器材？需要测哪些量？
2、组织学生检查器材是否齐全。
3、按照步骤进行实验：
（1）按照图示安装滑轮组，算出钩码的重力并记下钩码和弹簧测力计的位置。
情感、态度与价值 观
关注生产、生活中各种机械的机械效率,具有用机械效率来评价机械的意识。
教材分析
重点
重点：机械效率概念
难点
难点：测滑轮组的机械效率。
教学方法
教具准备
动滑轮、铁架台、钩码若干、细绳、刻度尺、弹簧测力计、多媒体。
定滑轮和动滑轮各两个、铁架台、钩码若干、细绳、弹簧测力计、刻度尺
教学过程
导入
3、起重机把质量为0.6t的重物提升了3m,而它的电动机所做的功是3.4×104J,起重机的效率是多少?
教学反思
1、本节课通过用动滑轮提升物体来分析有用功、额外功和总功，更能使学生真正认识机械效率的含义。
2、让学生经历组装实验装置、测量数据、得出结论的过程，既能激发他们的学习兴趣，又能增加实践体验。
（2）匀速竖直缓慢拉动弹簧测力计，使钩码缓慢上升 ，读出拉力F的值，并用刻度尺测出钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离S.
（3）算出有用功W有，总功W总，机械效率，并填入表格。
（4）改变钩码的数量，再做两次上面的实验。
实验表格：
次数
钩码的重力G/N
提升的高度h/m
有用功
W有/J
拉力F/N
绳端移动距离S/m
2、起重机的有用功占总功的比值小于抽水机的有用功占总功的比值；但是起重机做的有用功不一定比抽水机做的有用功
拓展：机械效率的变形公式：
2、组织学生汇报、讨论、交流课前收集的常见机械的机械效率值，同时老师用课件展示。
1、 提出问题：要测如图所示滑轮组的机械效率，需要哪些器材？需要测哪些量？
2、组织学生检查器材是否齐全。
3、按照步骤进行实验：
（1）按照图示安装滑轮组，算出钩码的重力并记下钩码和弹簧测力计的位置。
情感、态度与价值 观
关注生产、生活中各种机械的机械效率,具有用机械效率来评价机械的意识。
教材分析
重点
重点：机械效率概念
难点
难点：测滑轮组的机械效率。
教学方法
教具准备
动滑轮、铁架台、钩码若干、细绳、刻度尺、弹簧测力计、多媒体。
定滑轮和动滑轮各两个、铁架台、钩码若干、细绳、弹簧测力计、刻度尺
教学过程
导入
3、起重机把质量为0.6t的重物提升了3m,而它的电动机所做的功是3.4×104J,起重机的效率是多少?
教学反思
1、本节课通过用动滑轮提升物体来分析有用功、额外功和总功，更能使学生真正认识机械效率的含义。
2、让学生经历组装实验装置、测量数据、得出结论的过程，既能激发他们的学习兴趣，又能增加实践体验。
（2）匀速竖直缓慢拉动弹簧测力计，使钩码缓慢上升 ，读出拉力F的值，并用刻度尺测出钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离S.
（3）算出有用功W有，总功W总，机械效率，并填入表格。
（4）改变钩码的数量，再做两次上面的实验。
实验表格：
次数
钩码的重力G/N
提升的高度h/m
有用功
W有/J
拉力F/N
绳端移动距离S/m
2、起重机的有用功占总功的比值小于抽水机的有用功占总功的比值；但是起重机做的有用功不一定比抽水机做的有用功
人教版八年级物理下册第12章第3节 机械效率 同步教学课件(共27张ppt)
2020/5/16
6
探究新 知
2020/5/16
12.3 机械效率/
探究：使用动滑轮是否省功？
s h
s=2h=20cm=0.2m
W1＝G·h＝2N × 0.1m=0.2J
W2＝ F·s＝ 1.2 × 0.2m= 0.24J
?N
W1 < W2
使用动滑轮提升物体时，要克服
动滑轮重力、绳子重及摩擦力等
做功。
20
课堂检 测
基础巩固 题
12.3 机械效率/
1.关于机械效率，以下说法正确的是（ A ）
A. 机械效率总小于1
B. 单位时间里做功越多的机械，机械效率越高
C. 做功越多的机械，机械效率越高
D. 省力越多的机械，机械效率越高
2020/5/16
21
基 课础 堂巩检固测题
12.3 机械效率/
2.某机械的机械效率是75%，这说明使用这一装置做功 ( B )
探究新 知
2020/5/16
实验过程
12.3 机械效率/
注意事项：实验时拉力的方向 应尽量 竖直向上 ，且应在 钩码 匀速移动 的过程中读 取拉力的大小。
13
探究新 知
12.3 机械效率/
实验1 保持动滑轮重一定，改变钩码重力
F
G/N h/m F/N s/m W有/J W总/J η 1 2 3
结论：动滑轮重一定，物重越大，机械效率越高。
额外功 7
探究新 知
利用滑轮组做功
s W总=F·s
F W有用=G物·h
G h
2020/5/16
W额外=G动·h （不计绳重和摩擦）
12.3 机械效率/
F f
人教版八年级物理 下册 第十二章 12.3 机械效率 课件(共36张PPT)
• 1、滑轮组轮与轴及轮与绳之间的摩擦 • 2 、动滑轮的自重 • 3、所提升的物重 • 4、机械效率与省力多少无关、与功率大小无关、 与重物被提升的高度无关！
关于测量滑轮组机械效率的几点说明：
Gh η= =
Fs
Gh = G Fnh nF
即：η= G nF
1.在测滑轮组的机械效率时，可以不测量s和h；
2.若不考虑绳= 重和摩擦，只计动滑轮重力时：
=F=(G+G动)/n
G
η=
nF
=
G+G动 G
即：η= G+G动 G
例：在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组 进行两次实验，实验数据如下表： ⑴此实验所用滑轮的个数至少是__3__个，其中动滑轮有 __2___个。 ⑵第一次实验测得滑轮组的机械效率为_6_2_._5_%___，第二 次 实 验 时 滑 轮 组 的 机 械 效 率 _大__于___ 第 一 次 的 机 械 效 率 （选填“大于”“小于”或“等于”）
6）做相同的总功时，有用功越多，机械效率越 高（ √ ） 7）机械效率越高，越省力（ × ）
2、利用如图所示的滑轮组，在F=80N的拉力
作用下,将一个重为180N的物体匀速举高1m，绳重
、摩擦不计。求:（1）W总=？（2）W有用=？
(3) W额外=? (4)η=? (5) G动=?
答案: (1) W总= 240J;
沙子重100 N 人体重400 N 动滑轮重10 N 桶重20 N 口袋重5 N 地面到三楼高 6 m
人 对沙子做功 拉
有用功
滑 轮
W1 = 600 J
600J
总功
利 对口袋做功
用 口 袋 做
W2 = 30 J
关于测量滑轮组机械效率的几点说明：
Gh η= =
Fs
Gh = G Fnh nF
即：η= G nF
1.在测滑轮组的机械效率时，可以不测量s和h；
2.若不考虑绳= 重和摩擦，只计动滑轮重力时：
=F=(G+G动)/n
G
η=
nF
=
G+G动 G
即：η= G+G动 G
例：在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组 进行两次实验，实验数据如下表： ⑴此实验所用滑轮的个数至少是__3__个，其中动滑轮有 __2___个。 ⑵第一次实验测得滑轮组的机械效率为_6_2_._5_%___，第二 次 实 验 时 滑 轮 组 的 机 械 效 率 _大__于___ 第 一 次 的 机 械 效 率 （选填“大于”“小于”或“等于”）
6）做相同的总功时，有用功越多，机械效率越 高（ √ ） 7）机械效率越高，越省力（ × ）
2、利用如图所示的滑轮组，在F=80N的拉力
作用下,将一个重为180N的物体匀速举高1m，绳重
、摩擦不计。求:（1）W总=？（2）W有用=？
(3) W额外=? (4)η=? (5) G动=?
答案: (1) W总= 240J;
沙子重100 N 人体重400 N 动滑轮重10 N 桶重20 N 口袋重5 N 地面到三楼高 6 m
人 对沙子做功 拉
有用功
滑 轮
W1 = 600 J
600J
总功
利 对口袋做功
用 口 袋 做
W2 = 30 J
人教版初中物理八年级下册第十二章第三节1机械效率课件(共27页)
课堂小结
一、有用功、额外功、总功 二、机械效率: W有
W总
三、斜面的机械效率跟坡度和光滑 程度有关
课后思考
用一个动滑轮把500N的重物 提 高1m，所用的拉力是300N， 在此过程中有用功为多少？ 总功为多少？ 动滑轮的机械效率为多少？
滑轮组：50%～70%
新课讲授
抽水机：60%～80%
柴油机： 28%～40%
新课讲授
一台起重机将重3600 N的货物提高4 m。如果额外 功是9600 J，起重机做的有用功是多少？总功是多少？ 机械效率是多少？起重机在哪些方面消耗了额外功？
解:起重机提高物体的力等于物体的重力 F=G=3600 N 起重机提升重物所做的有用功 W有=Fh=Gh =3600 N×4 m=14400 J=1.44×104 J 起重机做的总功 W总=W有+ W额 =14400 J+9600 J=2.4×104 J 因此,起重机的机械效率 η= W有/W总 =1.44×104 J/2.4×104 J=60%
新课讲授
1
2
3
对沙子做功 600J
对沙子做功600J
对沙子做功600J
(W有)
(W有)
(W有)
1 对桶做功 120J
3120J
2 对桶做功 120J
780J
3 对口袋做功 30J
690J
2520J
180J
90J
克服重力做功 2400J
(W额)
对滑轮做功 (W额) 60J
(W额) 对滑轮做功用功是什么？额外 功是什么？
对水做的功为有用功，对桶做的功为额外功。 若桶掉在水中,把装满水的桶捞起来,则有用功又 是什么？额外功又是什么？
人教版物理八年级下册 第十二章 简单机械 第3节 机械效率 课件
对斜面
怎样才能提高机械的效率呢？
①改进结构，使其更合理、更轻巧。 减少额外功
②经常保养，使机械处于良好的状态。
我会做 1.小聪用桶从井里打水，小明从井里捞桶带上部 分水，下列说法正确的是( D ) A.两人对桶做的都是额外功 B.两人对水做的都是有用功 C.小聪对桶做的功是有用功 D.小明对桶做的功是有用功 2.下列有关起重机提升货物时机械效率的说法，正确的是 (B) A.有用功越多，机械效率越高 B.同一起重机提起的货物越重，机械效率越高 C.额外功越少，机械效率越高 D.同一起重机提起同一货物越快，机械效率越高
动力所做的功叫做总功。
分析：η=
W有 W总
第③步
W有=Gh
第②步
G=mg 第①步
反推倒求
解：G =mg = 5×102kg×10N/kg =5×103N
W有=Gh=5×103N×3m=1.5×104J
η=
W有 W总
=
1.5×104J 3.4×104J
=0.44=44%
起重机的机械率: 40%－50%
下列说法正确的是（ C ） A.绳子自由端移动的距离为2m
B.拉力F的大小为40N
C.滑轮组的机械效率为80%
D.滑轮组对物体A所做的功为1000J
3.(2019·铁岭)如图所示，工人用160N的拉力F将重为
300N的木箱在10s内匀速拉到长3m、高1m的斜面顶端。下
列说法正确的是（ C ）
A.拉力F做功的功率是16W
9.(2019·淮安)画出图丁中滑轮组提升物体最省力的绕绳 方法。 10．(2019·铜仁)一个工人站在地面上，使用如图所示的 滑轮组将重物从地面提升到楼顶，要求绳子的自由端要向 下拉，请你用笔画线代替绳子，画出滑轮组最省力的绕绳 方法。
人教版初中物理八年级下册第十二章第三节1《机械效率》课件(共16页)
W总
5、理解：
(实际情况)W额外 0…… 1
思考：
1）有没有机械效率为100%的机械？为什么？ 没有！因为有用功总小于总功，所以
机械效率总小于1。 2）怎样才能提高机械的效率？ 减少额外功 改进结构，使其合理、轻巧
经常保养、定时润滑
16
对重物（沙子）做的功。
有用功：满足我们做功的目的，对我们有价值的
功.
计作：W有用
问题2：哪些功对我们没有价值，但又不得不做的功？ 1..桶、动滑轮、口袋等也随重物一起上升，也提升了它们. 克服这些重力做的功 2.此外，机械运转时都有摩擦克服机械的摩擦做的功
额外功：对我们无利用价值而又不得不做的功。 计作：W额外
砂子重100N 桶重20N 动滑轮重10N 地面到三楼高6 m
有用功: 对砂子做功 600J
额外功: =160J
对桶做功
120J
对动滑轮做功 60J
总功: 人拉滑轮做功 780J
砂子重100N 动滑轮重10N 口袋重5N 地面到三楼高6 m
有用功: 对砂子做功 600J
额外功: =90J 对口袋做功 30J 对动滑轮做功 60J
算一算：算出有用功,额外功 总功分别是多少？
砂子重100N 桶重20N 人重400N 地面到三楼高6 m
有用功: 对砂做功
600J
额外功: =2520J
对桶做功
120J
总功
克服自重 做功 2400J =3120J
砂子重100N 桶重20N 地面到三楼高6 m
有用功: 对砂子做功 600J 额外功: 对桶做功 120J 总功: 人拉滑轮做功 720J
一想、一有想用：功有、哪额些外办功法、可总以功将沙子运上三
5、理解：
(实际情况)W额外 0…… 1
思考：
1）有没有机械效率为100%的机械？为什么？ 没有！因为有用功总小于总功，所以
机械效率总小于1。 2）怎样才能提高机械的效率？ 减少额外功 改进结构，使其合理、轻巧
经常保养、定时润滑
16
对重物（沙子）做的功。
有用功：满足我们做功的目的，对我们有价值的
功.
计作：W有用
问题2：哪些功对我们没有价值，但又不得不做的功？ 1..桶、动滑轮、口袋等也随重物一起上升，也提升了它们. 克服这些重力做的功 2.此外，机械运转时都有摩擦克服机械的摩擦做的功
额外功：对我们无利用价值而又不得不做的功。 计作：W额外
砂子重100N 桶重20N 动滑轮重10N 地面到三楼高6 m
有用功: 对砂子做功 600J
额外功: =160J
对桶做功
120J
对动滑轮做功 60J
总功: 人拉滑轮做功 780J
砂子重100N 动滑轮重10N 口袋重5N 地面到三楼高6 m
有用功: 对砂子做功 600J
额外功: =90J 对口袋做功 30J 对动滑轮做功 60J
算一算：算出有用功,额外功 总功分别是多少？
砂子重100N 桶重20N 人重400N 地面到三楼高6 m
有用功: 对砂做功
600J
额外功: =2520J
对桶做功
120J
总功
克服自重 做功 2400J =3120J
砂子重100N 桶重20N 地面到三楼高6 m
有用功: 对砂子做功 600J 额外功: 对桶做功 120J 总功: 人拉滑轮做功 720J
一想、一有想用：功有、哪额些外办功法、可总以功将沙子运上三
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总功 690 J
W3 = 60 J 这种办法最好！
讲授新课
有用功
实现目的而做的功
我们要做的，必须做的功，叫做有用功。
额外功
克服机械自身（如动滑轮、 绳子）的重力和摩擦等而做的功
在做有用功的同时，人们不需要但又不得不做 的功，叫做额外功。
讲授新课
总功
动力对机械所做的功
有用功加额外功是总共做的功，叫总功。
第十二章 简单机械
第3节 机械效率 第1课时 认识机械效率
导入新课
讲授新课
课堂小结
随堂训练
导入新课
你知道生活中的
Ø种子的发芽率 Ø树的成活率 Ø油烟净化率 Ø工作效率
一词吗？
“率”=有用量/总量，表示事物某一方面的优劣。
导入新课
学习目标
1.了解什么是有用功、额外功和总功；（重点） 2.理解什么是机械效率。 （重点）
克服自重做功 W3 = 2400 J
有用功 600 J
额外功 2520 J
总功 3120J
讲授新课
沙子重100 N 人体重400 N 动滑轮重10 N 桶重20 N 口袋重5 N 地面到三楼高6 m
做人 功拉
滑 轮 利 用 桶
对沙子做功 W1 = 600 J 对桶做功 W2 = 120 J 对动滑轮做功 W3 = 60 J
有用功 600J
额外功 180J
总功 780 J
讲授新课
沙子重100 N 人体重400 N 动滑轮重10 N 桶重20 N 口袋重5 N 地面到三楼高 6 m
做人 功拉
滑 轮 利 用 口 袋
对沙子做功 W1 = 600 J 对口袋做功 W2 = 30 J 对动滑轮做功
有用功 600J
额外功 90J
讲授新课
【简介常见机械的效率 】
滑轮组 50%—70% 起重机 40%—50% 抽水机 60%—80% 离心式水泵 60%－80%
因此，使用机械时，要充分发挥机械设备的作 用，减小额外功以提高机械效率。
讲授新课
请谈谈我们可以采取哪些措施来提高机械效率?
减小摩擦 减小机械本身的重力
讲授新课
用水桶从井中提水的时候，所做的功哪部分是有用 功，哪部分是额外功？ 提水所做的功是有用功，提水桶所做的功是额外功。
讲授新课
一 有用功和额外功
要把重100N的沙子运上三楼。下图画了三种办法。
哪种办法最好，哪种办法最不好？
讲授新课
沙子重100 N 人体重400 N 动滑轮重10 N 桶重 20 N 口袋重 5 N 地面到三楼高 6 m
功人 提 沙 子 做
对沙子做功 W1 = 600 J 对桶做功 W2 = 120 J
η＝ W有用 W总
机械效率总小于1
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分析公式：
W额外＞0，W总＞W有用 所以η＜1 W额外＝0，W总＝W有用 所以η＝1
F
理想状态，忽略机械自重和摩擦
G
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起重机的机械效率是50%，它表示什么意义？
使用起重机提升重物时 所做的有用功跟总功的比值 是50%，也可以说有用功在 总功中占的比例是50%，另 外的50％是额外功。
如果桶掉到井里，从井里捞桶的时候，捞上的桶里 带了一些水，这种情况下哪部分是有用功，哪部分 是额外功？
提水桶所做的功是有用功， 提水所做的功是额外功。
课堂小结
有用功 对人们有用的必须要做的功
定
额外功 并非我们需要但又不得不做的功
滑
轮
总功
有用功与额外功的总和
与
动
滑有用功跟总ຫໍສະໝຸດ 的比值叫做机械效率轮 机械效率
即：W总=W有用+W额外
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要达到目的，完成 有用功，必须施加力 F 对滑轮做功，是总功。
例如：滑轮
F G
提升重物是目 的，是有用功。
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二 机械效率
我们总希望，有用功占总功的份额越大越好。 机械效率——有用功跟总功的比值。
公式：η＝
W有用 W总
W有用 ＝
W有用+W额外
注：机械效率一般用百分数表示，没有单位。