11.3如何提高机械效率图11－3－1一有用功、额外功和总功1．有用功：________________________________________叫做有用功，用W有用表示．2．额外功：___________________________________叫做额外功，用W额外表示．3．总功：有用功与额外功之和，即动力对机械做的功叫做总功．[明确](1)在分析有用功时，应该从分析“需要做功的物体”入手，有用功在数值上等于机械作用在物体上的力与物体在力的方向上移动距离的乘积，或不用机械直接用手完成时，直接作用在物体上的力与物体在力的方向上移动距离的乘积．①用机械提升物体时，W有用＝Gh，h为提升高度．②用机械平移物体时，W有用＝fs，s为物体水平移动的距离．(2)分析额外功时，应该从“机械自身”入手，凡是克服机械自身摩擦力或机械自身重力而做的功都是额外功．若不计摩擦、绳重时，用机械匀速提升物体时，W额外＝G机h，h为机械自身上升的高度．(3)有用功与额外功的总和叫做总功，即W总＝W有用＋W额外，或等于作用在机械上的动力与动力作用点移动距离的乘积，即W总＝Fs.(4)有用功、额外功和总功的单位都是焦耳．二机械效率1．机械效率在物理学中，把有用功W有用与总功W总的比值叫做机械效率，用η表示，η＝________________．[注意](1)在实际计算中，机械效率常用百分率来表示，没有单位．(2)由于W额外>0，所以<1，因此机械效率必然小于100%.(3)机械省力与否、做功多少、功率大小、效率高低之间没有必然关系．2．滑轮组机械效率的计算(1)若用滑轮组提升重物时，将W有用＝Gh、W总＝Fs、s＝nh代入机械效率计算式，得η＝____________．若不考虑摩擦和绳重，滑轮组机械效率可表示为η＝×100%.(2)若用滑轮组平移物体时，将W有用＝fs物、W总＝Fs、s＝ns物代入机械效率计算式，得η＝×100%.3．测算滑轮组的机械效率(1)实验原理：________________________．(2)实验器材：滑轮、细线、钩码、铁架台、____________、__________．图11－3－2(3)实验步骤：①用弹簧测力计测出物重G，填入表格中．②按图11－3－2组装好滑轮组，用弹簧测力计拉着重物____________上升，记下弹簧测力计的示数F，物体上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s，填入表格中．③改变物重G，重复步骤②两次．④计算出每次的W有用、W总及η.(4)实验表格：实验次数G/Nh/mF/Ns/mW有用/JW总/Jη1234.影响滑轮组机械效率的因素(1)滑轮组机械效率的高低与提升物体的重力有关，同一滑轮组，适当增加物重，可提高机械效率．(2)滑轮组机械效率的高低与机械自重及摩擦有关，因此改进机械结构，使其更合理、更轻巧，并定时润滑保养，可提高其机械效率．(3)滑轮组的机械效率与绳子的绕线方式、物体上升高度h等因素无关．类型一有用功、额外功、总功和机械效率例1(多选)用重为10N的铁桶从5m深的枯井中提起90N的砂石，此过程中()A．人对铁桶做的功是额外功，大小为W额外＝10N×5m＝50JB．人对砂石做的功是额外功，大小为W额外＝90N×5m＝450JC．人对砂石和铁桶做的功是额外功，大小为W额外＝(10N＋90N)×5m＝500JD．人对砂石和铁桶做的功是总功，大小为W总＝(10N＋90N)×5m＝500J[方法指导]判断有用功和额外功的方法类型二理解机械效率例2下列关于机械效率的说法中正确的是()A．做的有用功越多，机械效率越高B．做的总功越多，机械效率越高C．额外功越少，机械效率越高D．因为有用功总小于总功，机械效率总小于1[易错警示]机械效率由有用功和总功两个因素决定，分析时不能够只考虑一个因素．①当总功一定时，机械做的有用功越多或额外功越少，机械效率就越高；②当有用功一定时，机械所做的功越少或额外功越少，机械效率就越高；③当额外功一定时，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．类型三机械效率的计算例3如图11－3－3所示的滑轮组，将重为350N的物体竖直向上匀速提起0.2m，人拉绳的力为250N，求：(1)人做的有用功是多少，总功是多少，额外功是多少．(2)滑轮组此时的机械效率是多少．(3)不计绳重和摩擦，动滑轮的重力是多少．图11－3－3[方法指导]和机械效率相关的计算解题技巧(1)计算总功、有用功和额外功的方法定义法根据三者...
