机械效率的计算在初中力学中是一个重点，也是一个难点.该知识点成为教学难点的主要原因是教材对三种功的定义描述比较模糊，没能给出明确的三种功的计算公式，而学生在具体的机械计算中不能正确区分三种功，从而使得机械效率的计算成为教学中的难点.为了解决上述难点问题，我在讲授这一内容时，在初步认识教材对三种功描述的基础上，对三种功进行了来源性兼计算性的定义，并给出了常用的计算公式，使得三种功及机械效率的计算形成了一套模式化的通用方法，大大降低了该知识点的教学难度.
对于三种功的定义，我是这样给出的：有用功是指在使用机械的过程中，去除机械而直接用手完成相应任务所做的功；总功是指作用在机械上的动力实实在在所做的功；额外功是指动力克服机械自身的重力及摩擦力所做的功.三种功常用的计算公式是：W＝Gh；W＝Fs；W＝W－W.只要明确了三种功的计算性定义，在具体的机械问题中牢牢抓住有用功和总功的计算，机械效率、功率的计算则水到渠成.现针对于初中物理中常见的几种机械计算中这一思路方法的应用例析如下：
例1 （定滑轮）若升旗手用20N的拉力，通过定滑轮将重为16N的旗帜竖直匀速提升10m，则拉力所做的功是______J，该定滑轮的机械效率是______.
解析 使用定滑轮的目的是改变动力的方向，任务是把重为16N的旗帜提升10m.因此直接用手完成该任务所做的功为有用功，即W＝Gh＝16N×10m＝160J；而通过定滑轮的20N动力拉动绳子移动10m实际做的功为总功，即W＝Fs＝20N×10m＝200J；由此可得机械效率为η＝W/W＝160J/200J＝80%.
例2 （动滑轮）如图所示的动滑轮重5N，不计绳重和摩擦，用力F匀速提起重为45N的重物，并使其升高1m.则拉力所做的有用功为______J，总功为______J，此装置的机械效率为______.
解析 使用动滑轮的目的是省力，任务是将45N的重物提高1m.因此直接用手完成任务做的有用功W＝Gh＝45N×1m＝45J；作用在绳端的动力F＝1/2（G＋G）＝25N，拉力使绳子自由端移动2m所做的总功W＝Fs＝25N×2m＝50J；由此可得机械效率η＝W/W＝45J/50J＝90%.
例3 （滑轮组）用如图所示滑轮组提升重物.人用500N的拉力F拉着重为900N的物体匀速上升了3m.不计绳重和摩擦，拉力做的有用功是______，滑轮组的机械效率是______
解析 该问题中使用滑轮组在省力的同时改变了动力的方向，任务是将900N的重物提高3m.直接用手完成任务所做的功为有用功，即W＝Gh＝900N×3m＝2700J；动力作用下绳端移动距离s＝2h＝2×3m＝6m，作用在滑轮组绳端的500N的动力所做的总功W＝Fs＝500N×6m＝3000J；由此可得滑轮组的机械效率η＝W/W＝2700J/3000J＝90%.
例4 （滑轮组）如图所示，物块重600N，通过滑轮组在25N拉力作用下沿水平方向匀速移动了2m，已知物块受到的滑动摩擦力为物重的0.1倍.则拉力所做的总功是______，滑轮组的机械效率是______
解析 该问题中滑轮组水平使用的目的是省力，任务是将重物沿水平方向移动2m.对物块进行受力分析可知，物块被匀速拉动时，滑轮组对物块的拉力等于摩擦阻力60N.直接用手完成任务所做的功为有用功，则W＝fs′＝60N×2m＝120J；作用在滑轮组绳端的25N的拉力使绳端移动s＝3s′＝3×2m＝6m所做的功为总功，即W＝Fs＝25N×6m＝150J；由此可得该滑轮组水平使用时的机械效率η＝W/W＝120J/150J＝80%.
例5 （杠杆）小明用100N的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下2m时，杠杆的另一端把320N的重物提高了0.5m，他做的有用功是______J,总功是______J,杠杆的机械效率是______
解析 使用此杠杆的目的是省力，任务是将320N的重物提高0.5m.因此直接用手提升重物0.5m所做的功为有用功，即W＝Gh＝320N×0.5m＝160J；100N的动力作用下将杠杆动力作用端拉下2m所做的总功W＝Fs＝100N×2m＝200J；由此可得杠杆的机械效率η＝W/W＝160J/200J＝80%.
例6 （斜面）如图所示，斜面高为1m，长为3m，工人用400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子推到车上.在这过程中工人做的有用功是______J，机械效率是______.
解析 使用斜面的目的是省力，任务是将840N的重物提高到1m高的位置.因此直接用手将840N的重物提高1m所做的有用功W＝Gh＝840N×1m＝840J；沿斜面400N的动力将重物沿3m长的斜面推上去所做的总功为W＝Fs＝400N×3m＝1200J；由此可得斜面的机械效率η＝W/W＝840J/1200J＝70%.
例7 （机械组合）利用如图所示装置将重为100N的物体匀速从斜面的底端拉到顶端.斜面的长是5m，高是2m，拉力为50N，则该装置的机械效率为______
解析 使用该组合机械的的目的是省力，任务是将100N的重物有效提高2m.因此直接用手将100N的重物提高到2m高的斜面顶端所做的功是有用功，即W＝Gh＝100N×2m＝200J；作用在组合机械上的50N的动力使绳端移动距离s＝2L＝2×5m＝10m所做的功是总功，即W＝Fs＝50N×10m＝500J；由此可得该组合机械的机械效率η＝W/W＝200J/500J＝40%.
从上述例析可明确感受到，机械效率类问题求解的关键是有用功和总功的计算确定.而这套思路针对于常见的简单机械、乃至于组合机械这样的复杂机械都是适用的，这是一套通用思路，这一解题模式的建立，使得机械效率这一力学重难点知识的学习变得轻松异常.