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    初二物理下冊(cè)第九章第5課《探究——使用機(jī)械是否省功》

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    《探究——使用機(jī)械是否省功》
    想想議議

    要把重100N的沙子運(yùn)上三樓,圖中花了三種辦法,同學(xué)們討論一下:哪種辦法最好,哪種辦法最不好,為什么?
    有用功和額外功
    我們的目的是運(yùn)沙子上三樓,所以把重100N的沙子提供6m,做功600J。是必須做的功,這樣做的功叫做有用功。
    但是,在實(shí)際中人們?yōu)榱诉_(dá)到工作目的,往往還不得多做些功。例如,沙子要裝在桶里或口袋里,桶或口袋要隨沙子一起提到樓上。這就不得不做功把桶或口袋提高6m.這部分并非我們需要但又不得不做的功叫額外功。人們總是希望額外功在總功中占的比例少些。有用功在總功中占的比例高些,也就是說,希望機(jī)械的效率高些。機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)都有摩擦,克服摩擦也要做額外功。
    有用功加額外功是總共做的功,叫總功。
    機(jī)械效率
    使用任何機(jī)械都不可避免地要做額外功。
    有用功跟總功的比值叫機(jī)械效率。
    如果用W總表示總功,W有用表示有用功,n表示機(jī)械效率,那么
    n=W有用/W
        有用功總是小于總功,所以機(jī)械效率總是小于1,機(jī)械效率通常用百分?jǐn)?shù)表示,例如總功是500J,有用功是400J,機(jī)械效率就是400J/500J =0.8=80%
    起重機(jī)的機(jī)械效率一般為40--50%,滑輪組的機(jī)械效率一般為50--70%,抽水機(jī)的機(jī)械效率一般為60--80%。
    提高機(jī)械效率,更充分地發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的作用,有重要的經(jīng)濟(jì)意義。提高機(jī)械效率的主要辦法是改進(jìn)結(jié)構(gòu),使它更合理、更輕巧。在使用中按照技術(shù)規(guī)程經(jīng)常保養(yǎng),
    例題  起重機(jī)把質(zhì)量為0.6t的重物勻速提升了3m,而它的電動(dòng)機(jī)所做的功是3.4×10 4 J.起重機(jī)的機(jī)械效率是多少?
    解   起重機(jī)勻速提升重物所用的力等于物體所受的重力
    F=mg
    起重機(jī)提升重物所做的功是有用功
    W=Fh=mgh=0.6×103kg×10N/kg×3m=1.8×10 4 J
    起重機(jī)的電機(jī)所做的功是總功
    W=3.4×10 4 J
    因此,起重機(jī)的機(jī)械效率是
    n=W/W=1.8×10 4 J/3.4×10 4 J=53%
    定時(shí)潤(rùn)滑,使機(jī)械處于良好的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),對(duì)于保持和提高機(jī)械效率也有重要作用。

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