高中物理人与机械知识探讨2

与讨论

(一)功率大则机械效率就大,这种说法对吗？

我的思路:机械效率和功率是从不同方面反映机械性能的物理量,它们之间没有必然的联系.功率大表示机械做功快,机械效率高表示机械对总功的利用率

高.功率大的机器不一效率高.例如,内燃机车功率可以达到6000马力,但效率

只有30～40%,反之,效率高的机械功率不一大,例如儿童玩具电动机效率可达

90%,但功率只有几瓦特.

(二)有没有可能机械效率η=1,甚至有可能大于1?请考虑如高机械的效

率？

我的思路:因为W动＝W有＋W额.使用机械时,除了要做想做的有用功外,还不

得不克服额外阻力做功.只有在不考虑摩擦阻力和别的额外阻力(如机械本身的

重力)的理想情况下, W有用才于W总；而在实际情况中W额外必不为零,W有用总小于

W总,所以机械效率总小于1.而提高机械效率的途径为：一是增加有用功在总功

中的比例；二是减少额外功在总功的比例(减轻机械结构,减小部件间的摩擦).

思考过程

1.功率与机械效率

(1)有用功、额外功和总功：

利用机械工作时对人们有用的功叫有用功;对人们没有用,但又不得不做的功叫做额外功.有用功与额外功的总和叫做总功.

(2)机械效率：

①义：有用功跟总功的比值叫机械效率.

②物理意义：表示做功有效程度的物理量,效率越高,所做总功中有用功的比例越大.

③公式：η=

W有W×100% η=

P有

总P×100%总注意：机械效率η总小于1.

2.机械的使用

知识总结

规律：机械效率

知识：有用功、额外功、总功

方法：机械效率的理解

1.机械效率是反映机械性能的物理量.使用机械做功时,需要弄清哪功是需

要而又必须做的功,哪功是不需要而又不得不做的功.我们把人们需要的、无论

采取哪种方法都必须做的功叫有用功.虽不需要但又不得不做的功叫额外功.利

用机械做功时,不可避免地存在摩擦、机械自重方面的原因,因此额外功是不可

避免的.在使用不同的机械做相同的有用功时,我们额外功越少越好,有用功与

总功越接近越好.为了反映不同机械的这种差别,通常用有用功占总功的百分比

表示.当这个百分比越大,这个机械的性能越好.在物理,用机械效率来表示.

2.有用功跟总功的比值叫机械效率.则η=

W有W.在理解上还需要注意：

总(1)任何机械的机械效率总小于1.因为有用功总是小于总功; (2)机械效率没有单位,一般用百分比来表示;

(3)机械效率由有用功和总功两个因素决.

当总功一时,机械所做的有用功越多或额外功越少,机械效率就越高. 当有用功一时,机械所做的总功越少或额外功越少,机械效率就越高. 当额外功一时,机械所做的总功越多或有用功越多,有用功在总功中所占的比例就越大,机械效率就越高.

所以,在分析机械效率的高低时,不能只看一个因素,要全面进行分析. (4)提高机械效率的办法：通常是减少额外功；在无法减少额外功的情况下,采用增大有用功来提高机械效率.例如,在用滑轮组提高重物时：

η=

W有W总=

GhGhW额11W额Gh11G轮hGh11G轮G,为提高机械效率可以采取增加提

升物的办法来实现.