趙思記

機(jī)械效率的定義是有用功與總功的比值，叫機(jī)械效率。

有用功就是克服物體的重力所做的功，也就是對(duì)我們而言對(duì)我們有用的功，例如從水井里打水，克服水的重力所做的功就是有用功而克服水桶所做的功就是額外功，而如果是水桶掉井里了，我們要找水桶，而克服水桶的重力所做的功就是有用功，而克服水桶里的水所做的功就是額外功了。

我們使用機(jī)械要多做功，而多做的功就是額外功，多做功為什么我們還要使用機(jī)械呢？我們是為了省力呀！假如物體重10N，不使用任何機(jī)械，你必須要用10N的力才能提起它，而使用機(jī)械的話，就可以用小于10N的力提起它，或3N或2N就夠了，所以雖然是多做了功，但是我們省力了呀，我們多做的功是克服動(dòng)滑輪重力做的功，克服繩子的重力所做的功，克服繩子和滑輪之間的摩擦所做的功，但我們?cè)陬}目中更多的是不考慮繩子的重力和繩子與滑輪之間的摩擦，因?yàn)樗鼈兒苄⊙?，與動(dòng)滑輪重力相比太小了，就可以忽略了，所以克服動(dòng)滑輪重力做的功就是額外功，這樣的話題目就簡(jiǎn)單了，在這里還可以求動(dòng)滑輪的重力。

而對(duì)于斜面而言，使用斜面也是為了省力，因?yàn)樾泵嬖介L(zhǎng)越省力，但是物體與斜面之間有阻力呀，而克服阻力所做的功就是額外功，這個(gè)功是我們不想做但又要必須去做的，那我們?yōu)槭裁匆瞿?？為了省力呀，?dāng)然在不考慮物體和斜面之間摩擦的時(shí)候，我們是不做額外功的，這個(gè)時(shí)候機(jī)械效率就是1，也就是百分之百了。利用這個(gè)問(wèn)題我們還可以求物體和斜面之間的阻力，用總功減去有用功，求出額外功，再用額外功去除以斜面的長(zhǎng)就可以了。

杠桿的額外功就是克服杠桿本身的重力，杠桿很輕的時(shí)候是可忽略其重力的，但當(dāng)杠桿很重的時(shí)候就不能不重視了。使用杠桿求總功的時(shí)候，當(dāng)然要會(huì)測(cè)量力臂，力臂不是支點(diǎn)和作用點(diǎn)之間的距離，而是支點(diǎn)與力的作用線之間的距離，這一點(diǎn)尤其要注意。

在探究機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中，要會(huì)組裝滑輪組，要會(huì)找承擔(dān)物體重力的繩子段數(shù)，就是和動(dòng)滑輪接觸的繩子段數(shù)，因?yàn)橹挥袆?dòng)滑輪能省力，而定滑輪只能改變力的方向。在組裝滑輪組的時(shí)候，只要繩子的起始端從定滑輪開(kāi)始，則承擔(dān)物體重力的繩子段數(shù)就是偶數(shù)，如果起始端從動(dòng)滑輪開(kāi)始，那么承擔(dān)物體重力的繩子段數(shù)就是奇數(shù)了。

從實(shí)驗(yàn)中我們可看到有幾根繩子承擔(dān)物體重力，繩子移動(dòng)的距離就是物體上升距離的幾倍，所以求機(jī)械效率還有一種方法就是用物體重力和繩子段數(shù)與拉力的乘積的比值就行了，這樣更加簡(jiǎn)單。

另外，有幾段繩子承擔(dān)物體重力，繩子移動(dòng)的速度也是物體上升速度的幾倍，這個(gè)問(wèn)題如果懂的話，對(duì)解決問(wèn)題很有幫助。

（作者單位：山東省高密市中小學(xué)生綜合實(shí)踐基地）