第九讲 机械效率-【暑假辅导班】2021年新九年级物理暑假精品课程（苏科版）

第九讲 机械效率 【学习目标】 1、知道有用功、额外功、总功； 　　2、理解机械效率定义、大小范围、表示方法、公式、影响因素； 　　3、知道有用功、额外功、总功关系式； 　　4、理解机械效率的计算及公式。 【基础知识】 知识点一、有用功、额外功、总功 1、功的原理：使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功，也就是使用任何机械都不省功。 　　在理想情况下，使用机械所做的功等于不使用机械所作的功。 　　在实际情况中，使用机械所做的功大于不使用机械所作的功。 2、有用功：为了达到某一目的而必须做的功。如提沙子上楼时对沙子做的功就是有用功。利用机械工作时对工作目的物做的功叫有用功。 3、额外功：对人们完成某件事情来说没有用，但又不得不做的功，如提沙子上楼时对桶、滑轮等做的功就是额外功。 4、总功：使用机械时，动力做的功，例如：用桶从井中打水。由于工作目的是水，所以对水做的功是有用功，对桶做的功是额外功，人在整个提水过程中做的功是总功。 知识点诠释： 1、总功是有用功与额外功之和，即W有用+W额外=W总。 2、额外功的产生是因为利用机械做功时，除了对工作目的物做功外，还要克服机械本身的摩擦力或重力做功。 知识点二、机械效率 为了表示有用功在总功中所占的比例，物理学中引入了机械效率，它等于有用功W有用与总功W总之比，符号为η。 知识点诠释： 1、公式为 ，式中η表示机械效率，它是一个百分数。η的值越大，表明有用功在总功中所占的比例越大，做功的效率越高。 2、η的值总小于100%，由于机械本身的摩擦力或重力不可能为零，所以额外功总是存在的，即有用功总是小于总功。 3、知道增大机械效率的方法 　　根据公式 INCLUDEPICTURE "../../../Local%20Settings/Temp/Rar$EX00.437/tbjx.files/image005.gif" \* MERGEFORMAT 可知：如果有用功不变，我们可以通过减小额外功来增大机械效率，（例如我们用轻便的塑料桶打水，而不用很重的铁桶打水，就是运用这个道理）；如果额外功不变，我们可以通过增大有用功来提高机械效率；（例如，在研究滑轮组的机械效率时，我们会发现同一个滑轮组，提起的重物越重，机械效率越高，就是这个道理）；当然了，如果能在增大有用功的同时，减小额外功更好。 【考点剖析】 考点一、基础知识 例1、做值日时，小阳将一桶水从一楼提到二楼。此过程中，关于做功的说法正确的是（　　） A．对桶做的功是有用功 B．对水做的功是有用功 C．对水做的功是额外功 D．克服自身重力做的功是总功 【答案】B 【解析】小阳目的是提水，对水做的功为有用功，故B正确、C错；对桶做的功为额外功，故A错；小阳把水、桶、自身提升做的功为总功，故D错。 【总结升华】本题考查了学生对有用功、总功、额外功的了解与掌握，区分时要从我们的目的出发分析判断。 举一反三： 【变式】工人用滑轮组把一箱箱货物从一楼提升到五楼，在滑轮组上加润滑油后，机械效率提高了，则加润滑油后工人提升同样的重物时，做功的（　　） A．有用功减小，总功不变 B．有用功增加，总功增加 C．有用功减小，总功减小 D．有用功不变，总功减小 【答案】D 例2、关于机械效率的下列说法中，正确的是（　　） A．利用机械越省力，机械效率越高 B．机械做功越快，机械效率越高 C．有用功相同、总功越大机械效率越高 D．额外功相同、有用功越大的机械效率越高 【思路点拨】解决此题不仅要知道机械效率的概念，而且还要清楚在使用机械时的总功、额外功与有用功。 【答案】D 【解析】机械效率是指有用功与总功之比，它反映了机械的品质，与机械是否省力，做功快慢无关，所以A、B错误；由公式 和W总=W有+W额外可知：有用功相同，总功越大，额外功就越多，机械效率越低，所以C错误，D正确；故选D。 【总结升华】此题不仅考查了学生对机械效率理解以及区分机械效率与功率的能力，还对总功、有用功、额外功的关系进行了考查。 举一反三： 【变式】关于机械效率，下列说法正确的是 （ ） A. 越省力的的机械，机械效率越高 B. 有用功多的机械，效率越高 C. 额外功少的机械，机械效率高 D. 总功一定时，有用功多的机械的效率高 【答案】D 例3、工人用如图所示的滑轮组提起重2000N的物体，若工人匀速提升这个物体所用的拉力是800N，则该滑轮组的机械效率为　　　　　　；若工人用800N的拉力在1min内将这个物体匀速提高了3m，他做功的功率为　　　　　　W。 【答案】62.5%；160 【解析】由图知，n=4， （1）滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=×100