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封面1 / 6作者： PanHongliang仅供个人学习1.4人与机械学案6【学习目标】1巩固机械功的原理；2能熟练计算机械效率，并知道其代表的物理意义；3理解功率和机械效率是从不同方面反映机械性能的两个物理量，它们之2 / 6间无必然的联系；【学习重点】能熟练计算机械效率，并知道其代表的物理意义；【知识要点】1. 功率与机械效率(1) 有用功、额外功和总功：利用机械工作时对人们有用的功叫有用功。对人们没有用, 但又不得不做的功叫做额外功 . 有用功与额外功的总和叫做总功.(2) 机械效率：定义：有用功跟总功的比值叫机械效率 . 物理意义：表示做功有效程度的物理量 , 效率越高 , 所做总功中有用功的比例越大 .公式： =100% = 100%注意：机械效率 总小于 1.机械效率的理解1. 机械效率是反映机械性能的物理量 . 使用机械做功时 , 需要弄清哪部分功是需要而又必须做的功 , 哪部分功是不需要而又不得不做的功 . 我们把人们需要的、无论采取哪种方法都必须做的功叫有用功 . 虽不需要但又不得不做的功叫额外功 . 利用机械做功时 , 不可避免地存在摩擦、机械自重等方面的原因 , 因此额外功是不可避免的 . 在使用不同的机械做相同的有用功时, 我们希望额外功越少越好 , 有用功与总功越接近越好 . 为了反映不同机械的这种差别 , 通常用有用功占总功的百分比表示 . 当这个百分比越大 , 这个机械的性能越好 . 在物理学中 , 用机械效率来表示 .2. 有用功跟总功的比值叫机械效率 . 则 =. 在理解上还需要注意：(1) 任何机械的机械效率总小于 1. 因为有用功总是小于总功。(2) 机械效率没有单位 , 一般用百分比来表示。(3) 机械效率由有用功和总功两个因素决定 .当总功一定时 , 机械所做的有用功越多或额外功越少, 机械效率就越高 .当有用功一定时 , 机械所做的总功越少或额外功越少, 机械效率就越高 .当额外功一定时 , 机械所做的总功越多或有用功越多 , 有用功在总功中所占的比例就越大 , 机械效率就越高 .所以 , 在分析机械效率的高低时, 不能只看一个因素 , 要全面进行分析 .(4) 提高机械效率的办法： 通常是减少额外功； 在无法减少额外功的情况下 , 采用增大有用功来提高机械效率 . 例如 , 在用滑轮组提高重物时： =, 为提高机械效率可以采取增加提升物的办法来实现 .2. 机械的使用【典型例题】【例 1】如图所示 , 电动机带动卷扬机卷筒 , 通过卷绳及动滑轮将重物匀速拉上斜面顶端 , 已知重物重 19600 N,斜面高与斜面长的比 h/ L=1/2, 重物沿斜面向上匀速运动的速度为 1.5 m/s. 试求：(1) 斜面、滑轮为理想机械时 , 电动机的输出功率和绳的拉力。(2) 若滑轮的效率 1=90%,斜面的效率 2=70%,则以同样速度拉动重物 , 电动机的功率 P 和绳的拉力 F 各等于多少？3 / 6解读： (1) 重物升高 h, 沿斜面滑行距离为 L, 绳拉上的长度为 2L, 速度 v=, 因此有用功 W有 =Gh或 W有 =2FL, 总功 W总 =Pt, 根据功的原理 Pt=Gh=G.所以 P=G=14700 W又 2FL=Gh, F=, 所以 F=4900 N.(2) 对实际机械组合来说 , 有用功为 W 有 =Gh, 对斜面输入的功即总功来说 , 根据功的原理为W总=对滑轮来说有用功即为对斜面的输入功W有=输入滑轮的功 , 也就是动力功 , 为整个机械组合的总功 W总 =P t , 根据功的原理又为W总 =W有 / 1= 所以 Pt =, P=因为 h=, 代入上式 P=23300 W根据功的原理有 F2L=F=7780 N.点评：机械效率是表示做功有效程度的物理量 , 效率越高 , 所做总功中有用功的比例越大 .=100%,= 100%W总 =W有 +W额 , 总小于 1.【达标训练】1. 关于机械效率 , 下列说法正确的是 A. 有用功越大 , 机械的机械效率就越高B. 额外功越大 , 机械的机械效率就越低C.总功越大 , 机械的机械效率就越低D.有用功与总功的比值越大, 机械的机械效率就越高2.4 个同学测定滑轮组的机械效率时 , 得出下面 4 个数据 , 其中哪一个数据肯定是错误的B.75%3. 分别用一个定滑轮和一个动滑轮将两个相同的重物提高相同高度 , 则 A. 定滑轮的总功一定大于动滑轮的总功B. 定滑轮的有用功一定大于动滑轮的有用功C.定滑轮的有用功一定小于动滑轮的有用功D.定滑轮的有用功一定等于动滑轮的有用功4. 关于功率 , 下列说法中正确的是 A. 机器的功率越大 , 做的功就越多 B. 机械效率越高 , 机械的功率就越大C.功率表示做功的快慢程度D.使用省力的机械 , 可以提高机械做功的功率5. 两台机械所做的总功之比为 21, 它们的机械效率之比为 34, 则它们所做的有用功之比为A.2 1B.3 44 / 6C.83D.326. 有两个人利用斜面共同将木箱拉上汽车 , 为了提高斜面的机械效率 , 下列做法中可取的是A. 以较快的速度将木箱匀速拉上汽车 B. 以较慢的速度将木箱匀速拉上汽车C.改由一个人匀速将木箱拉上汽车D.板长不变 , 改用光滑的斜面板将木箱匀速拉上车答案： 1. 解读：机械效率的高低是由有用功、总功两个因素决定的 , 若只分析一个因素的大小 , 不能判断机械效率高低 . 选项 A、B 要在总功一定的前提条件下 , 才是正确的 . 选项 C 要在有用功或额外功一定的前提条件下 , 才是正确的 . 选项 A、B、C只说出影响机械效率高低的一个因素 , 因此无法确定机械效率的高低 . 答案 :D2、C 3、D 4、C 5、C 6、D【反思】收获疑问版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理。版权为潘宏亮个人所有This articleincludessome parts,includingtext,pictures,and design. Copyright is Pan Hongliangs personal ownership.用户可将本文的内容或服务用于个人学习、研究或欣赏，以及其他非商业性或非盈利性用途， 但同时应遵守著作权法及其他相关法律的规定，不得侵犯本网站及相关权利人的合法权利。除此以外，将本文任何内容或服务用于其他用途时，须征得本人及相关权利人的书面许可，并支付报酬。Users may use the contents or services of this articlefor personal study, research or appreciation, and other5 / 6non-commercial or non-profit purposes, but at the same time, they shall abide by the provisions of copyright law and other relevant laws, and shall not infringe upon the legitimaterights of this website and its relevant obligees. In addition, when any content or service of this article is used for other purposes, written permission and remuneration shall beobtained from the person concerned and the relevant obligee.转载或引用本文内容必须是以新闻性或资料性公共免费信息为使用目的的合理、善意引用，不得对本文内容原意进行曲解、修改，并自负版权等法律责任。Reproduction or quotation of the content of this articlemust be reasonable and good-faith citation for the use of news or informative public free information. It shall notmisinterpret or modify the original intention of the content of this article, and shall bear legal liability such as copyright.6 / 6
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