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- 2021-05-10 发布
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第十四章 功和机械能
第二课时
一、基础练习
1、有用功:定义:对人们有用的功。公式:W有用=Gh(提升重物)
2、额外功:定义:并非我们需要但又不得不做的功;公式:W额= W总-W有用
3、总功: 定义:有用功加额外功或动力所做的功;公式:W总=W有用+W额=FS
4、机械效率:定义:有用功跟总功的比值。
二、复习内容
1、机械效率:
(1)有用功: 定义:对人们有用的功。
公式:W有用=Gh(提升重物)=W总-W额
=ηW总
斜面:W有用= Gh
(2)额外功: 定义:并非我们需要但又不得不做的功
公式:W额= W总-W有用=G动h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)
斜面:W额=f L
(3)总功: 定义:有用功加额外功或动力所做的功
公式:W总=W有用+W额=FS= W有用/η
斜面:W总= fL+Gh=FL
(4)机械效率:① 定义:有用功跟总功的比值。
η
W有用
W总
=
η
Gh
FL
=
η
Gh
FS
=
Gh
Fh
=
G
F
=
η
Gh
FS
=
Gh
F2h
=
G
2F
=
η
Gh
FS
=
Gh
Fnh
=
G
nF
=
② 公式:
斜 面:
定滑轮:
动滑轮:
滑轮组
③ 有用功总小于总功,所以机械效率总小于1 。通常用 百分数 表示。某滑轮机械效率为60%表 示有用功占总功的60% 。
④提高机械效率的方法:减小机械自重、减小机件间的摩擦。
通常是减少额外功,如搞好润滑,减轻机械自重;在无法减小额外功的情况下,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(不计摩擦)时:
为提高机械效率,在机械结构一定的情况下,可以采取增加提升物重的办法来实现。
η
W有用
W总
=
Gh
FS
=
(5)机械效率的测量:
原 理:
应测物理量:钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S
器 材:除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计。
步骤:必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,目的:保证测力计示数大小不变。
结论:影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:
①动滑轮越重,个数越多则额外功相对就多。
②提升重物越重,做的有用功相对就多。
③ 摩擦,若各种摩擦越大做的额外功就多。
④绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。
2、机械效率和功率的区别:
功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢,即单位时间内完成的功;机械效率表示机械做功的效率,即所做的总功中有多大比例的有用功。
三、堂上练习
四、教学反思