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12.3机械效率(考点解读)(原卷版)
1、有用功和额外功
(1)有用功:利用机械做功的时候,对人们有用的功就叫做有用功。
(2)额外功:并非我们需要但又不得不做的功叫做额外功。
(3)总功:有用功与额外功的和叫总功。
(4)总功的计算:WFs;WW+W
总总有用额外
(5)有用功的计算方法:WGh;WW-W
有用有用总额外
(6)额外功的计算方法:WG′h,Wfs;WW-W
额外额外摩额外总有用
2、机械效率的概念
(1)概念:有用功跟总功的比值叫做机械效率,通常用百分数表示。
W
有用100%
(2)计算公式:用W表示总功,用W用表示有用功,用η表示机械效率,则:。
总有W
总
由于额外功不可避免,有用功只是总功的一部分,因而机械效率总小于1。
(3)提高机械效率的主要办法:
①在有用功一定时,尽量减少额外功,采用减轻机械自身的重力和加润滑油来减少摩擦的措
施;
②在额外功一定时,增大有用功,在机械能够承受的范围内尽可能增加每次提起重物的重力,
充分发挥机械的作用。
3、机械效率的计算和大小比较
W
机械效率表达式为有用100%,对于三种简单机械的机械效率的计算总结如下:
W
总
机械效率的大小比较:
(1)机械效率由有用功和总功两个因素共同决定,不能理解成:“有用功多,机械效率高”
或“总功大,机械效率低”。
(2)当总功一定时,机械做的有用功越多(或额外功越少),机械效率就越高;
(3)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;
(4)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。
4、机械效率的应用及改变方法
(1)有用功是由使用机械的目的所决定的,当用斜面提升物体时,克服物体重力做的功就
是有用功,WGh;
有
(2)额外功是克服相互接触物体间的摩擦阻力所做的功,对于斜面而言,Wfs;
额
(3)总功是指动力对所做的功,一般情况下使用斜面时,动力做功WFs;
总
(4)由功的原理:“动力对机械所做的功等于机械克服阻力所做的功”,而机械克服阻力所
做的功就包含了有用功和额外功,即:WW+W;
总有额
(5)机械效率是有用功与总功的比值,只能小于1(理想状态下可能等于1),并且无单位
h
斜面的机械效率,在同一斜面上,由于倾斜程度相同,即;
s
一定,故在同一斜面上拉同一物体(粗糙程度相同)时,在斜面上所移动的距离(或物体被
提升的高度)不同时,机械效率是相同的;
(6)斜面的机械效率与斜面的倾斜程度、斜面的粗糙程度有关,斜
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