第 3 节 机械效率 一、有用功和额外功 1.有用功:为了达到目的必须做的功。 2.额外功:为了达到某一目的,不得不克服机械本身的重力和摩擦力等因素而做的功。 3.总功:有用功和额外功的总和。 4.关系:W 总=W 有+W 额。 二、机械效率 1.定义:有用功跟总功的比值。 2.公式:η=𝑊有𝑊总。 3.规律:因为有用功小于总功,所以机械效率总小于 1。 4.影响滑轮组机械效率的因素: (1)提升的物重; (2)动滑轮的重力; (3)滑轮与绳子之间的摩擦力。 一、判断有用功和总功 1.计算滑轮组机械效率 (1)竖直匀速提升物体时: W 有=Gh,W 总=Fs。 (2)匀速水平拉动物体时: W 有=Ffs 物,W 总=Fs 绳。 2.杠杆 (1)W 有=G·h(G:物体重力,h:物体升高的高度) (2)W 总=F·s(F:动力,s:动力移动的距离) (3)ℎ𝑠 = 𝑙2(阻力臂)𝑙1(动力臂) (4)η=𝑊有𝑊总×100%=𝐺·ℎ𝐹·𝑠×100%=𝐺·𝑙2𝐹·𝑙1×100% 二、机械效率的可变性 1.由公式 η=𝑊有𝑊总×100%=𝑊有𝑊有+𝑊额×100%可知,当额外功一定时,机械做的有用功越多,机械效率越高。 2.由公式 η=𝑊有𝑊总×100%=𝑊有𝑊有+𝑊额×100%可知,当有用功一定时,机械所做的额外功越少,机械效率就越高。 【例题】 (2013· 江苏扬州中考)工人用如图所示的装置将重物提高 5 m,已知物重为 800 N,人对绳的拉力为 500 N。求此过程中: (1)做的总功。 (2)做的有用功。 (3)滑轮组的机械效率。 点拨:由题图知,承担物重的绳子段数 n=2,s=2h。 (1)从题可知,拉力做的功是总功,可利用公式 W 总=Fs 计算总功。 (2)提起货物做的功是有用功,可利用公式 W 有=Gh 计算有用功。 (3)利用公式 η=𝑊有𝑊总计算机械效率。 解析:从题图可知,n=2,s=2h=2×5 m=10 m; (1)F=500 N,s=10 m,W=Fs, 拉力做的总功为 W 总=Fs=500 N×10 m=5 000 J。 (2)G=800 N,h=5 m,W=Fs, 对物体做的有用功为 W 有=Fs=Gh=800 N×5 m=4 000 J。 (3)由公式 η=𝑊有𝑊总及(1)(2)得,滑轮组机械效率为 η=𝑊有𝑊总= 4 000J5 000J=80%。 答案:(1)做的总功 5 000 J。 (2)做的有用功 4 000 J。 (3)滑轮组的机械效率 80%。 一、有用功,额外功 1.李玲同学值日时用水桶提水从一楼提到三楼,她做的有用功是( ) A.对桶所做的功 B.对水所做的功 C.对水和桶所做的功 D.对水、桶和人所做的功 解析:本题考查有用功、总功和额外功。李玲同学值日时将水桶从一楼提到三楼的目的是将水提上去,而...
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