第3节 机械效率
一、学习目标
1.知道什么是有用功、额外功和总功。
2.知道什么叫机械效率,知道计算公式。知道械效率总小于1。
3.知道提高机械效率的意义和主要方法。
学习重点是知道什么叫机械效率,知道计算公式。
学习难点是对什么是有用功、额外功和总功概念的理解。求解机械效率问题。
二、知识点解读
知识点一:有用功和额外功
1.有用功:使用机械时,对人 们有用的功叫有用功。也就是人们不用机械而直接用手时必须做的功。在提升物体时,W有用= Gh
2.额外功:使用机械时,对人们没有用但不得不做的功叫额外功。
3.额外功的主要来源:①提升物体时,克服机械自重、容器重、绳重等所做的功。②克服机械的摩擦所做的功。
4.人们在使用机械做功的过程中实际所做的功叫总功,它等于有用功和额外功的之和。即:W总= W有用 + W额
5.若人对机械的动力为F,则:W总= FS
知识点二:机械效率——η
(1)定义: 叫机械效率。
(2)公式:η= 。
三、深化理解知识点的例题及其解析
【例题1】如图所示,物体在沿斜面向上拉力的作用下,从倾角为30°的斜面底端匀速拉到斜面的顶端,已知物体所受重力为G,斜面的机械效率为75%,若物体受到的拉力和摩擦力分别用F和f表示,则( )
A.F= G f=G B.F= G f=G
C.F= G f=G D.F= G f=G
答案:B
【例题2】如图所示,重400N的物体在30N的水平拉力F的作用下,以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s,滑轮组的机械效率为80%,则在此过程中,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的距离为3m B.有用功为400J
C.拉力F的功率为9W D.物体与地面间的滑动摩擦力 为72N
答案:ACD
解析:A、由图知,n=3,则绳子自由端移动的距离:s绳=3s物=3v物t=3×0.1m/s×10s=3m,故A正确;B、拉力做功为:W总=Fs绳=30N×3m=90J,有用功:W有=ηW总=80%×90J=72J,故B错误;C、拉力做功的功率:P= ==9W,故C正确;D、有用功W有=fs物,拉力做的总功W总=Fs绳,由η= ===得,物体与地面间的滑动摩擦力:f=η×3F=80%×3×30N=72N,故D正确。