在生活中做任何事情都有一个效率问题，例如时间效率、学习效率、工作效率等。而在热学中，简单机械也会碰到效率问题，一般称之为机械效率。
哪些是机械效率呢？在这一节中我们将一上去学习：
1机械效率
有用功
为实现一定的目的而必须做的功，称作有用功，用符号W有用表示。
额外功
在做功的过程中，不须要但又不得不做的功，称之为额外功，用符号W额外表示。
总功
在做功的过程中，简单机械整个系统消耗的能量，等于有用功与额外功之和，用符号W总表示。
W总=W有用+W额外
机械效率
在数学学中，将有用功与总功的比值，称作机械效率，用符号η表示（η读作yita）。
机械效率=有用功/总功x100%
用字母表示：
η=W有用/W总x100%
注意：
机械效率是反映机械性能好坏的重要标志之一。使用任何机械都不可防止要做额外功，因此有用功只占总功的一部份，故机械效率总大于1。有用功所占比列越大，机械对总功的借助率就越高，机械的性能就越好。机械效率的高低与使用机械是省力还是吃力无关。化学中，用机械效率来表示机械对总功的借助率。
注意事项
理解机械效率等于有用功与总功之比。对于这一个知识点，应当注意以下几点：
（1）会判定有用功、额外功和总功
晓得我们须要的功叫有用功；在工作时，额外负担而不得不做的功叫额外功；总功是有用功与额外功之和。通常情况下，我们依照做功的目的来分辨这三种功。
（2）晓得减小机械效率的方式
依据公式机械效率=有用功/总功x100%可知：
①如果有用功不变，我们可以通过减少额内功来减小机械效率。诸如：我们用轻便的塑胶桶打水，而不用很重的铁桶打水，就是运用这个道理；
②如果额外功不变，我们可以通过减小有用功来增强机械效率。诸如：在研究滑车架的机械效率时，我们会发
现同一个滑车架，提起的重物越重，机械效率越高，就是这个道理。
典型例题：（2018•承德）对化学概念的理解是学好化学的关键。关于功、功率和机械效率，下述说法正确的是（）
A．通过改进机械的性能可以使机械效率达到100%
B．做功多的机械，功率一定大
C．功率大的机械，做功一定快
D．做功快的机械，机械效率一定高
【分析】（1）机械效率反映了机械的性能好坏，是有用功与总功的比值，与做功快慢没有关系；使用任何机械不可防止地做额外功，所以机械效率一定大于100%；
（2）功率是描述物体做功快慢的数学量，它等于单位时间内所做的功，功率大则做功快。
【解答】解：A、使用任何机械都要做额外功，所以总功一定小于有用功，即有用功与总功的比值一定大于1，也就是机械效率大于100%．故A错误；
B、功率是做功多少与所用时间的比值。做功多，时间不确定，功率大小不能确定。故B错误；
C、功率反映做功的快慢，功率大则做功快，功率小，则做功慢。故C正确；
D、机械效率与做功快慢没有关系。故D错误。故选：C。
【点评】正确理解功率和机械效率的概念是解决此题的关键；还要充分考虑选项中的条件，必要时可运用公式剖析。
2滑车架机械效率
在上面我们学习了滑车架，如今我们一上去探究一下影响滑车架机械效率的诱因有什么呢？
检测滑车架机械效率
实验原理
η=W有用/W总=Gh/Fs
实验器材
滑车架、钩码、弹簧测力计、刻度尺
实验步骤
①用弹簧测力计检测钩码所受重力G并填入表格；
②按右图所示安装滑车架，分别记下钩码和绳端的位置；
③竖直向下匀速带动弹簧测力计，使钩码下降，读出拉力F的值，用刻度尺测出钩码上升的高度h和绳端联通的距离s，将这三个量填入表格；
④按右图所示安装滑车架，分别记下钩码和绳端的位置并重复步骤③；
⑤改变钩码的数目，重复步骤①和③；
⑥算出有用功、总功、机械效率并填入表格。
实验数据
同一滑车架，物重越大，机械效率越高；
物重相同时，动滑轮越重，机械效率越低。
实验推论
通过前面的实验可知，物重和动滑轮重力会影响滑车架机械效率。因为绳重和磨擦力的存在，拉力也会克服绳重及磨擦力做功。故影响滑车架机械效率的诱因有：物重、动滑轮重、绳重及磨擦。
机械效率的估算
滑车架机械效率的简单估算
在不计磨擦及绳重的情况下
W额外=G动h
故，滑车架机械效率为
η=W有用/W总=W有用/（W有用+W额外）
=Gh/（Gh+G动h）
=G/（G+G动）
为此，降低物重G、减小动滑轮重G动（使用轻质动滑轮）可以提升滑车架机械效率。
减少绳重（使用轻质绳）及磨擦阻力（轮与轴之间加润滑油）也可以提升滑车架机械效率。
典型例题：（2018•北京）如图为“测滑车架机械效率”的实验。在弹簧测力计拉力作用下，重6N的物体2s内匀速上升0.1m，弹簧测力计示数如图示（不计绳重与磨擦）。下述说法错误的是（）
A．弹簧测力计的拉力是2.4N
B．物体上升的速率为0.05m/s
C．弹簧测力计拉力的功率为0.12W
D．滑车架的机械效率约83.3%
【分析】（1）先确定弹簧测力计的分度值，再依照表针位置读数；（2）借助速率公式求物体上升速率；（3）由图知，n=3，重物上升h，则拉力端联通的距离s=3h，借助W总=Fs求出拉力做的功；借助P=W/t求拉力做功功率；（4）晓得物体重机械效率有用功计算公式，借助W=Gh求出有用功，滑车架的机械效率等于有用功与总功之比。
【解答】解：A、由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，弹簧测力计的示数为2.4N，故A正确；B、物体上升速率v=s/t=0.1m/2s=0.05m/s，故B正确；C、由图知，n=3，拉力端联通距离s=3h=3×0.1m=0.3m机械效率有用功计算公式，拉力做功W总=Fs=2.4N×0.3m=0.72J，拉力做功的功率：P=W总/t=0.72J/2s=0.36W，故C错误；D、有用功W有用=Gh=6N×0.1m=0.6J；滑车架的机械效率：η=W有用/W总=0.6J/0.72J×100%≈83.3%，故D正确。故选：C。
【点评】滑车架做的有用功是提高物体重力做的功，额外功是克服动滑轮重力和绳子重力及磨擦做的功，总功是拉力做的功，机械效率等于有用功和总功的比值。
3试题重现
习题1：（2018•长沙）工人用如图所示的动滑轮，将重1000N的物体在5s内匀速竖直提高了1m，人对绳自由端的拉力F为600N，不计绳重和磨擦。以下推论正确的是（）
A．动滑轮的有用功为600J
B．动滑轮的重力为400N
C．滑轮的机械效率为83.3%
D．拉力F的功率为120W
习题2：（2018•山东）如图，用同一滑车架分别将物体A和物体B匀速提高相同的高度。与提高B相比，提高A的过程滑车架的机械效率较大。若不计绳重与磨擦的影响，则提高A的过程（）
A．额外功较小
B．额外功较大
C．总功较小
D．总功较大
习题3：（2018•成都）某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑车架（每位滑轮等重），在相同时间内把重物G提高相同高度，F1和F2大小相等，不计绳重及磨擦，下述说法正确的是（）
A．力F1和F2做功的功率相同
B．力F1和F2做的总功相同
C．乙滑车架更省力，两个滑车架机械效率一样大
D．甲滑车架的机械效率比乙滑车架高
习题4：（2018•成都）如图所示，用滑车架提高重物时，重400N的物体在10s内匀速上升了1m。已知拉绳子的力F为250N，则提高重物的过程中（）
A．做的总功是400J
B．拉力F的功率是25W
C．绳子自由端被拉下1m
D．滑车架的机械效率是80%
习题5：（2018•南京）如图所示，借助滑车架将重力为2N的物体，以0.2m/s的速率提高0.1m，拉力F为1.2N，下述说法正确的是（）
A．绳自由端联通的速率为0.6m/s
B．这个滑辐条是吃力机械
C．滑车架的机械效率为83.3%
D．F所做的有用功为0.24J
完
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