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1、作者：Pan Hon glia ng 僅供個人學習 1. 4《人與機械》學案 6 【學習目標】 1 ?鞏固機械功的原理； 2 ?能熟練計算機械效率，并知道其代表的物理意義； 3 ?理解功率和機械效率是從不同方面反映機械性能的兩個物理量，它們之 間無必然的聯(lián)系； 【學習重點】 能熟練計算機械效率，并知道其代表的物理意義； 【知識要點】 1. 功率與機械效率 (1) 有用功、額外功和總功： 利用機械工作時對人們有用的功叫有用功 ；對人們沒有用，但又不得不做的 功叫做額外功?有用功與額外功的總和叫做總功? (2) 機械效率： ① 定義：有用功跟總功的比值叫機械效率?

2、 ② 物理意義：表示做功有效程度的物理量，效率越高,所做總功中有用功的比 例越大. ③ 公式：n =x 100% n =x 100% 注意：機械效率n總小于1. 機械效率的理解 1. 機械效率是反映機械性能的物理量.使用機械做功時，需要弄清哪部分功 是需要而又必須做的功，哪部分功是不需要而又不得不做的功 .我們把人們需要 的、無論采取哪種方法都必須做的功叫有用功 .雖不需要但又不得不做的功叫額 外功.利用機械做功時，不可避免地存在摩擦、機械自重等方面的原因，因此額外 功是不可避免的.在使用不同的機械做相同的有用功時，我們希望額外功越少越 好，有用功與總功越接近越好.為了反映不同機械

3、的這種差別，通常用有用功占總 功的百分比表示.當這個百分比越大，這個機械的性能越好.在物理學中，用機械 效率來表示. 2. 有用功跟總功的比值叫機械效率.則n =.在理解上還需要注意： (1) 任何機械的機械效率總小于1.因為有用功總是小于總功； (2) 機械效率沒有單位，一般用百分比來表示； (3) 機械效率由有用功和總功兩個因素決定. 當總功一定時，機械所做的有用功越多或額外功越少，機械效率就越高. 當有用功一定時，機械所做的總功越少或額外功越少，機械效率就越高. 當額外功一定時，機械所做的總功越多或有用功越多，有用功在總功中所占 的比例就越大，機械效率就越高. 所以,在分析

4、機械效率的高低時，不能只看一個因素，要全面進行分析. (4) 提高機械效率的辦法：通常是減少額外功；在無法減少額外功的情況下， 采用增大有用功來提高機械效率.例如,在用滑輪組提高重物時： n ==,為提高機械效率可以采取增加提升物的辦法來實現(xiàn) . 2. 機械的使用 【典型例題】 【例1】如圖所示，電動機帶動卷揚機卷筒，通過卷繩及動滑輪將重物勻速拉 上斜面頂端,已知重物重19600 N,斜面高與斜面長的比h/L=1/2,重物沿斜面向上 勻速運動的速度為1.5 m/s.試求： (1)斜面、滑輪為理想機械時，電動機的輸出功率和繩的拉力； ⑵若滑輪的效率n 1=90%,斜面的效率n 2=

5、70%則以同樣速度拉動重物,電動 機的功率P和繩的拉力F各等于多少？ 解析：（1）重物升高h,沿斜面滑行距離為L,繩拉上的長度為2L,速度v=,因 此有用功 W有=Gh或W有=2FL,總功W總二Pt,根據(jù)功的原理Pt=Gh=G 所以 P=G=14700 W 又 2FL二Gh F二,，所以 F==4900 N. ⑵對實際機械組合來說,有用功為 W有二Gh對斜面輸入的功即總功來說,根 據(jù)功的原理為 W、，= 對滑輪來說有用功即為對斜面的輸入功 WV = 輸入滑輪的功,也就是動力功,為整個機械組合的總功 W總二P' t,根據(jù)功的原 理又為 W=Wr' / n 1= 所以P' t=

6、, P'= 因為h=,代入上式P' ===23300 W 根據(jù)功的原理有F ? 2L= F==7780 N. 點評：機械效率是表示做功有效程度的物理量，效率越高,所做總功中有用功 的比例越大? n =x 100%, n =x 100% W總=W/有 +W額,n總小于1. 【達標訓練】 1. 關于機械效率，下列說法正確的是 A. 有用功越大，機械的機械效率就越高 B. 額外功越大，機械的機械效率就越低 C. 總功越大,機械的機械效率就越低 D. 有用功與總功的比值越大，機械的機械效率就越高 2.4個同學測定滑輪組的機械效率時，得出下面4個數(shù)據(jù),其中哪一個數(shù)據(jù)肯 定是錯

7、誤的 A. 0.80 B.75% 3. 分別用一個定滑輪和一個動滑輪將兩個相同的重物提高相同高度 ，則 A. 定滑輪的總功一定大于動滑輪的總功 B. 定滑輪的有用功一定大于動滑輪的有用功 C. 定滑輪的有用功一定小于動滑輪的有用功 D. 定滑輪的有用功一定等于動滑輪的有用功 4. 關于功率，下列說法中正確的是 A. 機器的功率越大，做的功就越多 B. 機械效率越高，機械的功率就越大 C. 功率表示做功的快慢程度 D. 使用省力的機械，可以提高機械做功的功率 5. 兩臺機械所做的總功之比為2 : 1,它們的機械效率之比為3 : 4,則它們所 做的有用功之比為 A.2

8、 : 1 B.3 : 4 C.8 : 3 D.3 : 2 6. 有兩個人利用斜面共同將木箱拉上汽車 ，為了提高斜面的機械效率，下列 做法中可取的是 A. 以較快的速度將木箱勻速拉上汽車 B. 以較慢的速度將木箱勻速拉上汽車 C. 改由一個人勻速將木箱拉上汽車 D. 板長不變，改用光滑的斜面板將木箱勻速拉上車 答案：1.解析：機械效率的高低是由有用功、總功兩個因素決定的 ，若只分 析一個因素的大小，不能判斷機械效率高低?選項A、B要在總功一定的前提條件 下，才是正確的?選項C要在有用功或額外功一定的前提條件下，才是正確的?選 項A、B C只說出影響機械效率高低的一個因素，因此無

9、法確定機械效率的高低. 答案:D 2、C 3、D 4、C 5、C 6、D 【反思】 收 獲 疑 問 版權申明 本文部分內容，包括文字、圖片、以及設計等在網上搜集整理。 版權為潘宏亮個人所有 This article in eludes someparts, in cludi ng text, pictures, and desig n. Copyright is Pan Hon glia ng's pers onal own ership. 用戶可將本文的內容或服務用于個人學習、 研究或欣賞，以及其 他非商業(yè)性或非盈利性用途，但同時應遵守著作權法及其他相關法律

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