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课件网) 11.3 如何提高机械效率 第十一章 机械功与机械能 知识点 有用功、额外功、总功 知1-讲 1 为了把一袋沙子运送到高处,我们采取了下面几种方法,请找出有用的功和无用的功。 用滑轮组竖直提升物体时三种功的计算: W有用=G物 h。W额外=G动 h+fh。W总=Fs=Fnh。 知1-讲 提升 方法 用杠杆把沙子提升 h 用定滑轮把沙子提升h 用滑轮组把沙子提升h 有用 的功 把沙子提升h所做的功 知1-讲 无用的功 克服杠杠自身重力做的功 克服绳子与定滑轮摩擦做的功 克服动滑轮重力及绳子与滑轮摩擦做的功 总共做的功 动力对机械做的功=有用的功+无用的功 续表: 知1-讲 1. 有用功:我们提升物体所做的功。是我们需要的、有价值的功,符号为 W有用。 2. 额外功:使用机械时,克服机械自重和摩擦力等所做的功。是对人们既无利用价值又不得不做的功,记作 W额外。 知1-讲 3. 总功:动力对机械做的所有功叫做总功,记作W总。 在使用机械时,W总=W有用+W额外,W总> W有用。 在使用机械做功时,人们总是希望有用功越多、额外功(总功)越少越好,即有用功占的比例越大越好。 知1-讲 深度理解 额外功产生的两种情况: (1) 提升重物时,克服机械自重、容器重力等做的功。 (2)克服机械构件之间的摩擦做的功。 知1-练 例 1 小明在超市从货架上拿起一个水杯并购买。到家他用这个水杯喝水,在水杯里倒满水后,他从桌面上拿起水杯。则他两次拿起水杯的过程中( ) A. 对水杯所做的功都是有用功 B. 对水杯所做的功都是额外功 C. 购买水杯时,对水杯所做的功是有用功 D. 喝水时,对水杯所做的功是有用功 知1-练 解题秘方:对有用功、额外功和总功的判断要结合情景,根据我们做功的目的进行判断。 解析:小明买水杯,从货架上拿起一个水杯,克服水杯重力做的功是有用功;他用这个水杯喝水,在水杯里倒满水后,他 从桌面上拿起水杯,目的是端水,因此对水做的功为有用功,克服水杯重力做的功是额外功,故C正确。 答案:C 知1-练 1. 小丽和小华分别用如图所示的①②两种方式将重 100 N 的沙子从一楼运上三楼。小丽将沙子 运上三楼做的有用功为_____J;小 华将沙子运上三楼做的额外功是指 对_____做的功。 (不计绳重和摩擦) 600 动滑轮和桶 知2-讲 知识点 机械效率 2 1. 定义 物理学中,把有用功跟总功的比值叫做机械效率,用η表示。 2. 公式η=×100%。 3. 特点 对于实际的机械,因额外功的存在,机械效率总小于100%。 知2-讲 概念辨析 机械效率和功率是两个完全不同的物理量,二者之间没有直接的联系,功率大的机械做功快,但机械效率不一定高;机械效率高的机械,性能好些,做功时的利用率较高,但功率不一定大。 知2-练 [中考·重庆] 如图1所示,是小智同学在劳动实践基地体验的场景。他用160 N 的拉力将 重240 N 的重物匀速提升2 m,用 时10 s,此过程中重物上升的速度 为_____m/s,滑轮组的机械效率 为_____。 例 2 0.2 75% 知2-练 解题秘方:对利用题中已知条件可先求出物理量 W有用、W总,再利用η=×100%求机械效率。 知2-练 解析:小重物上升的速度v===0.2 m/s;滑轮组由 2股绳子承担物重和动滑轮重,则绳子自由端移动的距离 s=2h=2×2 m=4 m,拉 力做的总功 W总=Fs=160 N× 4 m=640 J;拉 力做的有用功 W有用 =Gh=240 N×2 m= 480 J;滑轮组的机械效率 η=×100%=× 100% =75%。 知2-练 2. [中考·娄底] 如图所示,重 6 N的物体在F=2 N的水平拉力作用下,以10 cm/s的速度向左匀速运动了5 s,已知物体所受的摩擦力为3 N, 则拉力做的功为_____J,动滑轮的机械效率为_____。 2 75% 知3-讲 知识点 测算滑轮组的机械效率 3 1. 探究滑轮组机械 ... ...