第14课时┃机械效率 机械能
第14课时┃ 考点聚焦
考点聚焦
1．有用功、额外功和总功
考点1 机械效率
名称 有用功 额外功 总功
定义
为了达到目的而
必须做的功
我们不需要但又不得
不做的功
有用功与额外功之和，
或动力所做的功
公式
W
有用
＝Gh(提升重
物)＝W
总
－W
额外
＝
ηW
总
W
额外
＝ W
总
－W
有用
＝G
动
h(忽略摩擦的动滑轮、
滑轮组)
W
总
＝W
有用
＋W
额外
＝Fs
＝
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比值
小于
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考点2 机械效率的测量
名称 测量滑轮组的机械效率
原理 ________________
测量
工具
____________、____________
所测量 绳子移动距离s、物体上升高度h、拉力F、物体重力G
注意
事项
必须使弹簧测力计沿竖直方向向上________提升重物，
以保证测力计示数大小不变
影响因素 动滑轮个数、动滑轮重、绳重、物重、各种摩擦
额外功产生
在不考虑绳重和摩擦的情况下，产生额外功的原因是动
滑轮的重，即W额外＝G动h
刻度尺 弹簧测力计
匀速
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得出结论
①滑轮组中动滑轮个数越多，越省力，但机械效率越______；
②同一机械，提升的重物越重，机械效率越______；
③提升相同重物上升相同的高度时，η
定
＞η
动
＞η
组
提高方法 ①减小动滑轮的重；②减小摩擦；③增加物重
评估交流
①重物提升高度不影响滑轮组的机械效率；
②对于已经绕好的滑轮组，在测量其机械效率时，可以省去刻
度尺这个工具，根据承担重物的绳子股数得到h与s之间的关
系，即s＝nh，然后进行计算
低
高
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考点3 动能和势能
1．如果一个物体能够对别的物体做功，表示这个物体具有能量，
简称能。
[点拨] (1)能量是表示物体做功本领大小的物理量，即能量可以
用能够做功的多少来衡量。
(2)一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”，也不是“正在做功
”或“已经做功”。如：山上静止的石头具有能量，但它没有做功，
也不一定要做功。
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2．动能和势能
名称 动能
势能
重力势能 弹性势能
定义
物体由于______而具有
的能
物体由于被______
而具有的能
物体由于发生_____
形变而具有的能
影响
因素
大小与物体的______和
物体运动______有关
大小与_____和被
举高的_____有关
大小与物体的
_____________有关
联系 动能和势能在一定条件下可以相互转化
运动 举高 弹性
质量
速度
质量
高度 弹性形变程度
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考点4 机械能及其转化
1．机械能：________和________的统称。
单位是：______，简称________，符号是______。
[点拨] 物体的动能和势能可以相互转化，如果存在阻力，物体
的机械能不断减小。
2．机械能及其转化
动能 势能
焦耳 焦 J
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[说明] 物体具有机械能，可能只具有动能，也可能只具有势能，
还可能同时具有动能和势能。
[点拨] (1)物体动能和重力势能间的转化规律
条件 运动情况 动能 重力势能 转化方向
质量
一定
加速下降 增大 减小 重力势能转化为动能
减速上升 减小 增大 动能转化为重力势能
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(2)动能与弹性势能间的转化规律
①如果一个物体的动能减小，而另一个物体的弹性势能增大，则
动能转化为弹性势能；
②如果一个物体的动能增大，而另一个物体的弹性势能减小，则
弹性势能转化为动能。
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3．动能与势能转化问题的分析方法
(1)首先分析决定动能大小的因素和决定重力势能(或弹性势能)
大小的因素——看动能和重力势能(或弹性势能)如何变化。
(2)要注意动能和势能相互转化过程中的能量损失和补充：如果
除重力和弹力外没有其他外力做功，则动能和势能转化过程中机械
能不变。
(3)题目中如果有“在光滑斜面上滑动”，则表示没有能量损失—
—机械能守恒；如果有“在斜面上匀速下滑”，则表示有能量损失—
—机械能不守恒。
第14课时┃ 知识纵横
知识纵横
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知识纵横
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第14课时┃ 归类示例
归类示例
► 类型一 机械效率
命题角度：
(1)通过具体事例考查有用功、额外功及总功的含义；
(2)探究“滑轮组的机械效率”注意事项及数据处理；
(3)探究“斜面的机械效率”注意事项及其数据处理；
(4)对于具体不同机械能分析判断影响机械效率的因素；
(5)有关机械效率的基本计算。
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1和2
有关
第14课时┃ 归类示例
(3)小明认为“同一个机械，它的机械效率是一个定值”，通过
比较________两次实验数据(选填实验序号)，可知他的观点是
________(选填“正确”或“错误”)的。
1和3
错误
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第14课时┃ 归类示例
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[答案] (1)8 m (2)180 W (3)75%
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例3 如图14－4所示，小型牵引车通过滑
轮组匀速打捞起深井中的物体，在被打捞的物
体没有露出水面之前，牵引车以2 m/s的速度
匀速行驶，对绳的拉力为F1，F1的功率为P1；
当被打捞的物体完全露出水面后，牵引车以6
m/s的速度匀速行驶，对绳的拉力为F2，F2的
功率为P2。已知物体重×104 N，体积为
m3，P2＝6P1。若不计摩擦、绳重及水的
阻力，g取10 N/kg。求：
(1)被打捞的物体浸没在水中时受到的浮力是多少？
(2)在整个打捞过程中，滑轮组的最大机械效率是多少？
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第14课时┃ 归类示例
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► 类型二 影响动能和势能大小的因
素
命题角度：
(1)通过生活事例考查对能、动能和势能概念的理解；
(2)通过实验，探究影响物体动能大小的因素；
(3)通过实验，探究影响物体重力势能大小的因素；
(4)通过实验，探究影响物体弹性势能大小的因素。
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速度
质量
A
B移动距离的大小
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(4)该实验物体的速度是指物体A从斜面上静止滚下与物体B碰
撞时________(选填“碰前A”、“碰后A”、“碰前B”或“碰后B”)
的速度，它是通过________(选填“高度”或“质量”)来改变的。
(5)实验中多次让物体从斜面同一高度上静止滚下时，应改变
________(选填“物体A”或“物体B”)的质量，这是为了研究物体
动能与物体质量的关系。
碰前A
高度
物体A
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[解析] 物体动能的大小与物体质量和运动速度有关，所以在该
实验中要探究的是物体动能的大小与速度和质量的关系；该实验的
研究对象是小球，所以物体的动能是指物体A的动能；该实验物体
动能的大小是通过物体A撞击木块B的距离来反映的；在研究物体动
能与速度的关系时，要改变小球在斜面上的高度来改变小球的速度，
而保持小球的质量不变；在研究物体动能与物体质量的关系时，应
保持物体从斜面同一高度上静止滚下，但应换用质量不同的小球来
进行实验。
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► 类型三 机械能及其转化
命题角度：
(1)对机械能概念的理解；
(2)通过实验，探究机械能的相互转化；
(3)列举生活实例，分析物体动能、势能之间的相互转化。
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D
