建筑工地上,工人用如图所示的装置将重为230N的建材从地面匀速送到6m高处,所用拉力为125N,时间为20s.求:(1)工人做的有用功;(2)工人做的总功;(3)此过程中该装置的机械效率-九年级物理

首页 > 考试 > 物理 > 初中物理 > 功率的计算/2020-06-01 / 加入收藏 / 阅读 [打印]
符号 公式 实例 有用功 使用机械做功时对人们有用的功 W W有=Gh 从井中打水时提水所做的功 额外功 对人们没有用但又不得不做的功 W —— 从井中打水时提水桶和绳子所做的功 总功 有用功与额外功之和 W W=W+W 从井中打水时手的拉力所做的功

  • 区分有用功和额外功:
        区分有用功与额外功的关键是看我们需要达到什么做功目的。在同一做功过程中,目的不同,功的性质就不一样。例如:用桶将水从水井中提出来,提水是我们需要的,而提桶是不需要,但又不得不做的功,故克服水重做的是有用功,而克服桶重做的是额外功;如果是一只桶掉入水井里,我们要将桶从井中提出来,则克服桶重做的是有用功,而克服桶中可能带出来的水的重力所做的功就是额外功了。

  •  计算有用功,额外功和总功的方法:
    1. 总功的计算:
    (1)定义法:W=Fs
    (2)总功等于有用功和额外功之和,即W=W有用+W额外
    (3)公式法:
    2. 有用功的计算方法:
    (1)定义法:W有用=Gh
    (2)W有用=W-W额外
    (3)公式法:
    3. 额外功的计算方法:
    (1)定义法:
    (2)W额外=W-W有用
    (3)公式法:

  • 考点名称:滑轮(组)的机械效率

    • 滑轮组的机械效率:
      有用功 W有用=Gh
      总功 W=Fs
      W=Gh+Gh
      (不计绳重,摩擦)
      额外功 W额外=W-W有用
      W额外=Gh
      (不计绳重,摩擦)
      机械效率 (n为承担重物绳的股数)
      (不计绳重,摩擦)

    • 测量滑轮组的机械效率:
      ①器材:弹簧测力计、刻度尺、滑轮组
      ②原理:η=
      ③步骤:先用弹簧测力计测出物体的重力G,再按要求组装滑轮组,用弹簧测力计提起绳端匀速上升,测出作用于绳端的作用力F,确定重物和绳自由端的始、末位置,用刻度尺测出物体上升的距离h和绳子末端移动的距离s,再用公式求出滑轮组的机械效率η ;

      ④注意事项:一是要用弹簧测力计提起绳端匀速上升,二是要让绳端竖直上升。

    • 提高滑轮组机械效率的方法:
      1.影响滑轮组机械效率的因素滑轮组是人们经常使用的简单机械,用同一滑轮组提升物体G升高h时,滑轮组对物体做的功为有用功,而人对滑轮组的拉力F做的功为总功,F移动的距离s=nh(n为与动滑轮相连绳子的段数),则滑轮组的机械效率;若不计摩擦力,而动滑轮的重为G’,那么提升动滑轮做的功就是额外功,则滑轮组的机械效率还可表示为。讨论这个表达式可知,对于同一滑轮组(G’一定),提升重物越重,滑轮组的机械效率越高;而提升相同重物时,动滑轮越少、越轻的滑轮组,机械效率越高。

      2.提高滑轮组机械效率的方法
      (1)减小额外功在总功中占的比例。可采取改进机械结构、减小摩擦阻力等方法。如可使滑轮组在满载情况下工作,以增大有用功在总功中的比例,在滑轮的转轴中加润滑油,以减小摩擦阻力,或减小滑轮组中动滑轮的自重等,即在有用功一定的情况下,减小额外功,提高效率。
      (2)增大有用功在总功中所占的比例,在额外功不变的情况下,增大有用功的大小。
      (3)换用最简单的机械。

    • 滑轮组拉物体水平前进时的机械效率:
      W有用 W额外 W η

      拉力F、物重G、物体匀速移动时与地面摩擦力f、物体移动距离s、拉力F移动距离s
      W有用=f·s —— W总=F·s=F·ns
      n为绳子股数

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