2020八年级物理下册第12章第3节机械效率考点手册新版新人教版20200518327

《机械效率详解与应用》 在物理学中，机械效率是一个衡量机械性能的重要指标，它描述了机械在工作过程中，有用功相对于总功的比例。本文将深入探讨机械效率的相关概念，包括有用功、额外功和总功，以及如何计算和提高机械效率。 一、有用功与额外功 1. 有用功（W有）：指的是为了实现目标而必须要做的功。例如，当你从井中提水，提升水所做的功就是有用功。 2. 额外功（W额）：是为了达到目标但并不直接有助于完成目标所做的功。例如，提水时，提水桶所做的功就是额外功。 3. 总功（W总）：等于有用功和额外功之和，即W总=W有+W额。在实际操作中，总功通常等于动力与动力作用点移动距离的乘积。 二、机械效率 1. 定义：机械效率（η）是指有用功在总功中所占的百分比，即η= W有/W总 × 100%。 2. 影响因素：机械效率的高低取决于有用功和总功。有用功多且总功少，或者额外功少，机械效率就高。 3. 提高方法：减小额外功，如减少机械重量、减小摩擦；在额外功不变的情况下，增加有用功。 三、计算与应用 1. 总功计算：W总=FS，W总=W有+W额，或W总=P*t（功率P乘以时间t）。 2. 有用功计算：W有=Gh（竖直提升），W有=fs（水平拉动）；W有=W总-W额，W有=W总*η。 3. 额外功计算：W额=G机*h（机械自重），W额=fs（摩擦力）；W额=W总-W有，W额=(1-η)W总。 四、实例分析 例如，使用动滑轮提升重物，有用功为重物提升的重力与高度的乘积，机械效率可通过有用功除以总功计算得出。 五、实验测量 在实际操作中，可以通过实验来测量滑轮组的机械效率，利用弹簧测力计测量拉力，用刻度尺测量提升高度，通过公式η=W有/W总进行计算。 总结来说，机械效率是一个反映机械工作效果的关键参数，理解和掌握其计算方式对于优化机械设计和提高工作效率至关重要。在实际应用中，通过合理设计和维护，可以有效地提高机械效率，从而节约能源，提高生产力。