歡迎來到【鬍子物理】,讓孩子學習物理不再吃力!
有用功、額外功、總功
如圖,拎水桶要的是水、水桶只是承載工具而已。
克服水的重力式我們的主要目的,我們把克服水重力做的功叫做有用功;把克服水桶重力做的功叫做額外功;有用功與額外功的總和叫做總功,即
W總= W有+W額
有用功用W有用表示,額外功用W額外表示,總功用W總表示。
你能計算出下列情況下的有用功、額外功和總功嗎?
機械效率
物理學中,將有用功跟總功的比值叫做機械效率,即:
需要注意的是:
- 機械效率是一個數字,沒有單位
- 機械效率最後要用%表示
- 實際情況下,機械效率永遠小於100%(或者說小於1)
滑輪組的機械效率
如圖所示,提升物體所做的功叫做有用功;提升滑輪重力做的功叫做額外功;額外功還包括克服繩子重力做的功、克服繩子與換輪之間摩擦力做的功;而把有用功和額外功同時負擔起來的是自由端的拉力,所以說拉力做的功是總功。
REVIEW:W=FS
則對於滑輪組來說:
- W有用=G物h
- W總功=FS
- 那麼滑輪組的機械效率公式是:
例題
在題中我們看到承擔動滑輪的繩子有2股,即n=2,那麼當物體升高0.4m的時候,繩子的自由端已經走過了0.8m。
解:
W有用=G物h=10N×0.4m=4J
W總功=FS=6N×0.8m=4.8J
W額外=W總功-W有用=4.8J-4J=0.8J
η=W有用/W總功=4J÷4.8J=83.3%,此題選擇C
增大機械效率
在生產生活中,機械效率越大越好,那麼怎麼增大機械效率呢?
- 增大有用功。對於滑輪組來說,可以通過增大物體的重力來實現。
- 減小額外功。對於滑輪組來說,可以通過減小動滑輪的重力、減小繩子的重力、減小繩子與滑輪之間的摩擦力來實現。
練習:
有不會的同學,可以私信鬍子老師哦!
公佈4.18日習題答案
關注【鬍子物理】,私信“福利020”,即可獲取《12.3 機械效率》的同步練習題
一線教師,專業講解,歡迎關注【鬍子物理】!
閱讀更多 鬍子物理 的文章