内容正文:
第十一章 简单机械和功
课时11.5.1 机械效率(01)
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。
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· 有用功、额外功与总功
有用功:完成某项任务时有实用价值的功,即对人们有用的功。
额外功:对人没用但又不得不做的功。如:从井中打水时提水桶和绳子所做的功。
额外功产生的主要原因:提升重物时,克服机械自重、容器自重等所做的功,以及克服机械的摩擦所做的功。
总功:人们在达到一定目的的过程中,实际做的功,数值上等于有用功与额外功之和。
· 机械效率
定义:物理学中,将有用功与总功的比值。
公式:η= ×100%
η是一个没有单位的量,常用百分数表示。
机械效率是反映机械性能好坏的物理量,机械效率越高,这个机械的性能越好。机械效率只是反应有用功和总功的比值,只是一个比值关系,和做功多少、做功的距离、省力费力、做功快慢等因素无关;
· 各种简单机械的有用功、额外功、总功、机械效率
· 影响机械效率高低的因素
考点一 机械效率的概念
1.下列说法中正确的是( )
A.机械效率越大机械,做功越多
B.使用机械,有时可以省力,有时可以省功
C.做功快的机器,功率一定大
D.只要有力作用在物体上,这个力就一定对物体做了功
【分析】(1)功是功率与做功时间的乘积,功率是单位时间内做的功的多少,表示做功的快慢,机械效率是有用功与总功的比值;
(2)使用任何机械都不能省功;
(3)做功包含的两个必要因素是:作用在物体上的力,物体在力的方向上通过一定的距离。
【解答】解:A、功是功率与做功时间的乘积,机械效率是有用功与总功的比值,机械效率大,只能说明所做的有用功占总功的比值大,不能说明做功的多少,故A错误;
B、由功的原理知,使用任何机械都不能省功,故B错误;
C、功率是表示做功快慢的物理量,所以做功快的机器,功率一定大,故C正确;
D、有力作用在物体上,且物体在力的方向上移动了距离,这样才做了功,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了功、功率、机械效率的关系及功的原理,正确理解概念是解答的关键。
2.关于功、功率、机械效率说法正确的是( )
A.功率越大,做功就越快
B.做功时间越短,功率就越大
C.机械效率越大,表明它做的功越多
D.有用功一定,减小额外功,可以降低机械效率
【分析】A、功率是指单位时间内物体所做的功,是表示做功快慢的物理量,功率越大,表示物体做功越快,由此可得出结论;
B、根据P=可知,功率的大小是由做功的多少和做功时间长短共同决定,由于没有确定做功的多少,只有做功时间越短,无法确定做功的快慢,由此可得出结论;
C、机械效率是指利用机械做功时,有用功与总功的比值,机械效率的高低与做功多少、做功快慢、做的有用功的多少等无关,由此可得出结论;
D、由于总功W总=W有用+W额外,当有用功W有用一定时,减小额外功,总功将减小,根据η=×100%可得出结论。
【解答】解:A、功率是指单位时间内物体所做的功,是表示做功快慢的物理量,功率越大,表示物体做功越快,故A正确;
B、根据P=可知,功率的大小是由做功的多少和做功时间长短共同决定,由于没有确定做功的多少,只有做功时间越短,无法确定做功的快慢,故B错误;
C、机械效率是指利用机械做功时,有用功与总功的比值,机械效率的高低与做功多少、做功快慢、做的有用功的多少等无关,故C错误;
D、由于总功W总=W有用+W额外,当有用功W有用一定时,减小额外功,总功将减小,根据η=×100%可知,当有用功一定时,减小额外功,可以提高机械效率,故D错误。
故选:A。
【点评】本题主要考查功、功率、机械效率的关系,正确理解功率是由做功的多少和做功时间决定,机械效率是由有用功和总功共同决定是解题的关键。
3.下列说法中正确的是( )
A.做功越快的机械,机械效率一定越高
B.做功越多的机械,机械效率一定越高
C.功率越大的机械,做功一定越快
D.机械效率越高,机械做功一定越多
【分析】利用下列知识分析判断:
(1)机械效率反映了机械的性能优劣,是有用功与总功的比值;
(2)功率是描述物体做功快慢的物理量,它等于单位时间内所做的功,功率大则做功快;
(3)物体做功多少决定于功率和做功时间。
【解答】解:A、机械效率是有用功与做功之比,与做功快慢无关,故A错误;
B、机械效率是指有用功与总功的比值,做功越多的机械,有用功与总功的比值不一定大,机械效率不一定高,故