40机械效率(培优) 知识讲义含练习答案解析.pdfVIP

机械效率 （提高） 【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。 【要点梳理】 要点一、有用功、额外功、总功 （高清课堂《机械效率》有用功、额外功和总功） 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。 要点诠释： 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。 要点二、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。 要点诠释： W 1、公式为 有用 ，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 W 总 所占的比例越大，做功的效率越高。 2、 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 η 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。 要点三、机械效率的几个推导公式 求简单机械的机械效率是初中物理教学的重点内容，也是近年来中考的热点问题。由于计算中涉及 到总功、有用功、额外功等抽象概念，特别是滑轮组的机械效率题目中，同一滑轮组在不同负载情况下 机械效率不同，有用功在具体情况中的形式不同，隐含条件的渗入，以及特殊形式的滑轮组等等，在学 习的过程中常感觉困惑，易造成错解。为了解决这类问题，同学们要搞清楚以下几点： 要对机械效率公式进行归类细化 根据对 、 、 的具体理解，可以将机械效率的定义式进行如下归类： 1、在竖直方向上，G 是物体重，G 动是动滑轮重，h 是物体被提升的高度，也是动滑轮被提升的高 度。∴ ，若绳重及摩擦不计，F 是拉力，S 是拉力 F 移动的距离，n 是动滑轮上承担力的绳 的段数。 ， ；①②③公式都适合。若是考虑绳重和摩擦力，用滑轮 组把物体提升的高度 h ，拉力 F 移动的距离 S，总满足 S=nh ；只可用于①②。 2、在水平方向上，由于物体是匀速运动，滑轮组对物体的拉力 F ′与水平地面对物体的摩擦力 f 是 一对平衡力，∴ ，即克服水平面对物体摩擦所做的功在数值上是等于有用功。 3、在斜面方向上，f 是物体与斜面之间的摩擦，L 是斜面的长，由于克服斜面对物体摩擦所做的功 是额外功，所以 。 【典型例题】 类型一、基础知识 1、 （春•商水县期末）下列说法正确的是（ ） A ．效率高的机械，功率一定大 B ．做功时间长的机械，功率一定大 C ．所有机械的机械效率都小于 1 D ．功率大的机械做的功一定多 【思路点拨】本题根据机械效率、功率、功的定义和公式分析解答。 C