助力机械效率

徐付林

摘 要：机械效率是力学中的重点和难点，更是近年来中考命题的热点。为了更好地把握机械效率，必须加强对有用功的理解和运用。

关键词：有用功；机械效率；滑轮组

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2016）2-0049-3

1 问题的提出

如图1，甲为一种搬运建筑材料的机械装置，AB是个杠杆，O为支点。杠杆平衡时， B端受到的向下的拉力_______（填“大于”“小于”或“等于”）A端受到的向下的拉力。用于装载货物的小车自重为500 N。若搬运2000 N的货物，电动卷扬机拉钢丝绳的力F甲=1600 N。该滑轮组的效率η甲=_____。若用同样的滑轮按乙图组装，匀速提升相同的货物，电动卷扬机拉钢丝绳的力为F乙，乙滑轮组的效率为η乙，考虑实际情况，则F甲______F乙，η甲____η乙（填“>”“<”或“=”）。

此题中，物体匀速运动，不是增加势能和动能，而是为了物体位置的改变。将对外输出转化为内能的输出功fs记为有用功，也就是克服摩擦而增加的内能是有用功。由此，也可知克服摩擦做的功并不一定就是额外功，也可以是有用功。

2.3 非常态时的有用功

2.3.1 水中提物时的有用功

用如图 4所示的装置提升物体A。若物体的质量是140 kg，体积是60 dm3。物体A在水中匀速提升时，拉力 F为300 N，求滑轮组的机械效率是多少？

综上所述，有用功的正确判定是解决机械效率的重要途径。对于采用滑轮组等机械时要紧扣有用功是人们为了达成目的而所做的功，并让学生做一些相应的练习题，进而重新认识和理解有用功，解决机械效率这一中考拦路虎。

参考文献：

[1]周丽红.简单机械易错根源[J].物理教学探讨，2009，27（2）：23—26.

[2]顾永健.“机械效率”探究式教学[J].物理教师，2006，27（4）：23—25.

（栏目编辑 陈 洁）