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课件网) 第4节 机械效率 第十一章 机械与功 知识点 知1-讲 1 有用功和额外功 1. 有用功 (1)定义 我们使用机械时,机械对物体所做的功叫有用功,用W有用表示对人们有用并且必须做的功。 (2)有用功相当于不用机械而直接用手对物体做的功。 知1-讲 2. 额外功 (1)定义:在工作时,并非我们需要但又不得不做的功叫额外功,用W 额外表示。 (2)额外功主要是克服机械、容器自重及机械各部件之间的摩擦所做的功,属于机械消耗的功。 知1-讲 3. 总功 (1)定义:有用功和额外功之和叫总功,用W 总表示。W 总=W 有用+W 额外。 (2)总功就是人们操作机械时对机械所做的功。 知1-讲 深度理解: 由于机械存在自重,且部件之间存在摩擦,故利用机械实现做功目的时,额外功不可避免。 知1-练 人用铁桶从井中打水,则此过程中( ) A. 人对铁桶做的功是额外功 B. 人对水做的功是额外功 C. 人对水和铁桶做的功都是额外功 D. 人对水和铁桶做的功都是有用功 例 1 知1-练 解题秘方:判断有用功、额外功要看做功目的,实现做功目的所做的功是有用功,所做的其余部分的功为额外功。 拓展延伸: 有用功与额外功的区分:关键是看需要达到的目的。例如:①用桶将水从井中提出,目的是提水,那么提水是需要且必须做的功,而提桶是不需要但又不得不做的功,所以克服水的重力所做的功是有用功,而克服桶的重力所做的功是额外功。②如果是一只桶掉入井里了,要将桶从井中提出来,目的是捞桶,则克服桶的重力所做的功是有用功,克服桶中带出来的水的重力所做的功是额外功。 知1-练 解析:用铁桶打水,做功的目的是提水,故对水做的功是有用功,对铁桶做的功是额外功。 答案:A 知识点 机械效率 知2-讲 2 1. 定义 任何机械所做的有用功只是总功的一部分,物理学中把有用功跟总功的比值叫机械效率,用η 表示。 2. 公式 η = ×100 %。 3. 物理意义机械效率是标志机械做功性能好坏的物理量,机械效率越高,做的有用功与总功的比值就越大,这个机械的性能就越好。 知2-讲 4. 可变性 机械效率不是固定不变的,同一机械在不同的做功过程中,机械效率可能会发生改变。 5. 特点 因为η=×100 % =×100 %,由于额外功的存在,任何机械的机械效率都小于1,只有在理想情况下机械效率才等于1。 6. 注意 机械效率的高低与机械是否省力、滑轮组上绳子的绕法、物体提升的高度、物体被提升的速度等因素无关。 指的是不考虑机械 重和摩擦的情况 知2-讲 7. 机械效率的计算归类 知2-讲 深度理解: 1.机械效率是一个比值,一般用百分数表示。由机械效率的计算公式知,式子中的分子和分母的单位相同,故算出的机械效率没有单位。 2. 影响机械效率的因素:机械效率是由机械自身因素(如机械自重、摩擦等)和做功对象(如提起的重物)决定的,与使用机械是否省力、是否省距离以及做多少功无关。 3. 机械效率、功率和功是三个不同的物理量,它们之间没有直接关系。 知2-练 [中考·黑龙江]如图1 所示,是一位同学组装的提升重物的装置。他用400 N 的力在30 s 内把重1 000 N 的物体匀速提升6 m(不计绳重及摩擦),则动滑轮的重力为 _____N,滑轮组的机械效率为_____(保留一位小数)。 例2 200 83.3 % 知2-练 解题秘方:由图可知,n=3,利用不计绳重和摩擦时F=(G+G 动)求动滑轮的重力。利用η=×100%= ×100%= ×100%=×100% 求滑轮组的机械效率。 知2-练 解析:由图可知,n=3,因为不计绳重和摩擦时F= (G+G动),所以动滑轮的重力G动=nF-G=3×400N-1000 N=200 N。滑轮组的机械效率η=×100%= ×100 %=×100%=×100%=×100 % ≈ 83.3 %。 知2-练 1. [中考· 苏州] 如图是工人师傅用滑轮组提升建筑材料的示意图,在400 N 的拉 ... ...