一、有用功、额外功和总功的概念
起重机提升砖块做的功是有用功,提升筐子、滑轮、钩子以及克服摩擦做的功是额 外功。有用功和额外功之和叫总功。
用 表示总功, 表示有用功, 表示额外功,它们的关系是
提问,人用水桶从井中提水,有用功、额外功、总功各是什么?
二、机械效率举例
任何机械所做的有用功只是总功的一部分。有用功所占的比例越大,说 明机械的效率越高。物 理学中把有用功跟总功的比值叫做机械效率。
符号η,常用百分数表示。 η为一比值,没有单位。
提问:总功又等于有用功和额外功之和,则η又可以表示为什么?
说明:在实际 机械中,由于机械重力、摩擦力等等因素的存在,额外功 是一定存在的,即 >0 , 可见η < 100%; 只有在理想机械中,机械重力、摩擦力等 等因素可以忽略,这时 =0 ,
η = 100% 。
三、例题 :图 利用一个动滑轮把重为40 0N的货物匀速提高2m,所用的拉力 F 是250N,求总功、有用功、额外功和动滑轮的机械效率。
解:由题意可以得:
= Fs = 250N × 4m = 1000J
有用功只是克服货物重力做的功 。货物所受重力 G=400N ,提升高度 h=2m 。则
= Gh = 400N × 2m =800J
= - =1 000J-800J=200J
η = ( / ) × 100% =( 80 0J/ 1000J ) ×
四、提出提高机械效率的意义
机械效率表示有用功在总功中所占的比值,机械效率越大 ,做相同的有用功,需要的总功越少,机械能够更好地发挥效用。η的高低是机械性能优劣、质量好差的重要 标志之一。
五、课堂小结
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