内容正文:
机械效率
一、有用功、额外功、总功是什么?
有用功:无论是否使用简单机械,必须要做的功。
额外功:使用简单机械时,并非我们需要却又不得不做的功。
总功:有用功和额外功之和。
二、机械效率
定义:物理学中,将有用功与总功的比值叫作机械效率.机械效率通常用百分数表示。
表达式:
基本知识点
思考:有没有机械效率为100%的机械?为什么?提高机械效率的方法?
答:使用任何机械都不可避免地要做额外功,有用功总是小于总功,所以机械效率总是小于1。
提高机械效率的方法:改进结构,使机械更合理、更轻巧;使机械处于良好状态。
例题:小明在用水桶提水时,不小心把水桶掉进井里,现他要把水桶打捞上来,但桶中还有部分水,则他在打捞桶的过程中,对 做的功是有用功,对 做的功是额外功,对 做的功是总功。
判断题:
(1)做功多的机械,机械效率高( )
(2)做相同的有用功,额外功越少,机械效率越高( )
(3)越省力的机械,机械效率越高( )
(4)做的额外功一定时,总功越少,机械效率越高( )
(5)机械效率高的机械有用功占总功比值大( )
考点1:功、功率、机械效率的关系
考点2:竖直方向滑轮组
类型一:常见滑轮组的机械效率的计算
F物
S物
S
例1、如图所示,用滑轮组把重为270N的货物匀速提到1m高的楼上,所用拉力100N,则有用功、总功和滑轮组的机械效率分别是多少?
解:
W有用=F物h=G物h=270N×1m=270J
起重机匀速提升重物所用的力F物等于物体所受的重力G物
G物
F物
W总=FS=Fnh=100N×3×1m=300J
S
h
η=
W总
%=
300J
%=90%
270J
W有用
考点2:竖直方向滑轮组
类型二:无s、h的滑轮组的机械效率的计算
F物
S物
S
例2、用下图所示的滑轮,组装成滑轮组,请在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。使用这个滑轮组,匀速提升质量是600kg的物体,机械效率是80%,对滑轮组做功的总功率是7.5kW,则拉力F和重物上升的速度各是多少?(取g=10N/kg)
600kg
7.5kW
当物体在力F作用下,以速度V匀速运动时,可得:P=W/t=FV
F物
G
6000N
3× 80%
=2500N
解:G=mg=