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有用功、额外功、总功
如图,拎水桶要的是水、水桶只是承载工具而已。
克服水的重力式我们的主要目的,我们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额外功;有用功与额外功的总和叫做总功,即
W总= W有 W额
有用功用W有用表示,额外功用W额外表示,总功用W总表示。
你能计算出下列情况下的有用功、额外功和总功吗?
机械效率
物理学中,将有用功跟总功的比值叫做机械效率,即:
需要注意的是:
- 机械效率是一个数字,没有单位
- 机械效率最后要用%表示
- 实际情况下,机械效率永远小于100%(或者说小于1)
滑轮组的机械效率
如图所示,提升物体所做的功叫做有用功;提升滑轮重力做的功叫做额外功;额外功还包括克服绳子重力做的功、克服绳子与换轮之间摩擦力做的功;而把有用功和额外功同时负担起来的是自由端的拉力,所以说拉力做的功是总功。
REVIEW:W=FS
则对于滑轮组来说:
- W有用=G物h
- W总功=FS
- 那么滑轮组的机械效率公式是:
例题
在题中我们看到承担动滑轮的绳子有2股,即n=2,那么当物体升高0.4m的时候,绳子的自由端已经走过了0.8m。
解:
W有用=G物h=10N×0.4m=4J
W总功=FS=6N×0.8m=4.8J
W额外=W总功-W有用=4.8J-4J=0.8J
η=W有用/W总功=4J÷4.8J=83.3%,此题选择C
增大机械效率
在生产生活中,机械效率越大越好,那么怎么增大机械效率呢?
- 增大有用功。对于滑轮组来说,可以通过增大物体的重力来实现。
- 减小额外功。对于滑轮组来说,可以通过减小动滑轮的重力、减小绳子的重力、减小绳子与滑轮之间的摩擦力来实现。
练习:
有不会的同学,可以私信胡子老师哦!
公布4.18日习题答案
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