第07讲 机械效率-【暑假自学课】2023年新九年级物理暑假精品课（苏科版）

第07讲 机械效率 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。 要点一、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 。 　　在理想情况下，使用机械所做的功 不使用机械所作的功。 　　在实际情况中，使用机械所做的功 不使用机械所作的功。 2． 有用功：为了达到某一目的而 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 。 3． 额外功：对人们完成某件事情来说 ，但 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， 做的功或者说是 所做的功，大小上也等于有用功和额外功的总_ __。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。 要点二、机械效率 1． 为了表示 在 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。 2． 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。 3． η的值总小于 ，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，所以机械效率总小于1。 4． 知道增大机械效率的方法：尽可能增加提升物体的___ __；减轻机械的___ __重量；合理地减少部件间的有害___ ___。 5． 根据公式可知：如果有用功不变，我们可以通过 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 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。 知识点一：有用功、额外功和总功 【探究重点】 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。 【例题精讲】 1. （2022·四川德阳）如图所示，有一斜面长L=4m，高h=2.5m。刘利同学用平行于斜面向上F=150N的拉力，将200N重的物体从底端匀速拉到斜面顶端。那么刘利同学对物体做的总功为___________J；物体沿斜面匀速向上运动时所受的摩擦阻力为___________N。 【巩固训练】 2. (2020泸州)如图所示，已知固定斜面长5m、倾角为30°，木箱重150N。某同学用大小为100N的推力沿斜面向上推木箱，使木箱沿斜面匀速从底端运动到顶端的过程中，关于木箱所受的力对木箱做的功，下列判断正确的是( ) A．木箱克服重力做功的大小为500J B．木箱克服斜面摩擦力做功的大小为125J C．推力做功的大小为500J D．斜面支持力做功的大小为375J 知识点二：机械效率 【探究重点】 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。 【例题精讲】 3. （2022·山东泰安）如图所示，利用滑轮组将重为的物体在内匀速提升，已知拉力为，若不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（　　）。 A. 绳端移动的速度为 B. 动滑轮重力为 C. 拉力做功的功率为 D. 滑轮组的机械效率为80% 【巩固训练】 4. 如图所示，小明用两个不同的滑轮组，在相同时间内分别用大小相等的拉力F将同一物体匀速提高了相同的高度，若两个滑轮组的动滑轮重分别为G动1和G动2，机械效率分别为η1、η2，小明做功的功率分别为 P1、P2，不计绳重和摩擦。则(　　) A．G动1<G动2，η1>η2，P1<P2 B．G动1<G动2，η1>η2，P1=P2 C．G动1>G