機械效率——認識三種功

2020-12-02 物理研究苑

效率在我們生活中是個高頻詞彙,比如說學習效率,它反映了一個人的學習能力的強弱。同樣道理,在生產生活中也會用到各種機械,它們有效率稱為機械效率,反映了機械的性能的好壞。那今天我們就來系統地學習機械效率。

在講機械效率之前首先要認識三種功

總功

我們把拉力或者動力做的功稱為總功

②額外功

在機械操作過程難免要克服摩擦力做功或對完成操作目的沒用的功。

③有用功

為完成操作目的所做的功。

三者間的關係:

總功=有用功+額外功

舉個生活中的例子:用水桶從井中取水

總功就是人施加的動力;

打水這件事對人有用的就是將水從井底提上來,所以有用功就是克服水的重力做功;

而打水需要借用水桶這個工具,在將水提上來的同時也要克服桶的重力做功。所以克服桶的重力做功就是額外功(不考慮繩重)

知道三種功的關係後,我們總希望有用功在總功裡所佔的份額更大些,這就涉及到機械效率的問題了

機械效率

1、定義:有用功和總功的比值。

這種定義方法叫比值定義法,可以直接得到機效率的公式

2、公式:

機械效率

其中,η表示機械效率

注意:①機械效率結果要用百分數表示。

②機械效率沒有單位

③機械效率總小於1(因為有用功總小於 總功)

例題:小明用10N的力將重為8N的水從井底提至井口,已知井深5米。求提水的機械效率。

解:

有用功:克服水的的重力做功

W有=G水·h=8N×5m=40J

總功:拉力做的功

W總=FS=10N×5m=50J

η=W有/W總×100%=40J/50J×100%=80%

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