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滑輪組機械效率計算公式

圖文 更新时间:2024-08-17 00:17:40

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滑輪組機械效率計算公式(12.3機械效率知識梳理01)1

有用功、額外功、總功

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如圖,拎水桶要的是水、水桶隻是承載工具而已。

克服水的重力式我們的主要目的,我們把克服水重力做的功叫做有用功;把克服水桶重力做的功叫做額外功;有用功與額外功的總和叫做總功,即

W總= W有 W額

有用功用W有用表示,額外功用W額外表示,總功用W總表示。

你能計算出下列情況下的有用功、額外功和總功嗎?

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機械效率

物理學中,将有用功跟總功的比值叫做機械效率,即:

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需要注意的是:

  • 機械效率是一個數字,沒有單位
  • 機械效率最後要用%表示
  • 實際情況下,機械效率永遠小于100%(或者說小于1)

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滑輪組的機械效率

如圖所示,提升物體所做的功叫做有用功;提升滑輪重力做的功叫做額外功;額外功還包括克服繩子重力做的功、克服繩子與換輪之間摩擦力做的功;而把有用功和額外功同時負擔起來的是自由端的拉力,所以說拉力做的功是總功。

REVIEW:W=FS

則對于滑輪組來說:

  • W有用=G物h
  • W總功=FS
  • 那麼滑輪組的機械效率公式是:

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例題

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在題中我們看到承擔動滑輪的繩子有2股,即n=2,那麼當物體升高0.4m的時候,繩子的自由端已經走過了0.8m。

解:

W有用=G物h=10N×0.4m=4J

W總功=FS=6N×0.8m=4.8J

W額外=W總功-W有用=4.8J-4J=0.8J

η=W有用/W總功=4J÷4.8J=83.3%,此題選擇C

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增大機械效率

在生産生活中,機械效率越大越好,那麼怎麼增大機械效率呢?

  • 增大有用功。對于滑輪組來說,可以通過增大物體的重力來實現。
  • 減小額外功。對于滑輪組來說,可以通過減小動滑輪的重力、減小繩子的重力、減小繩子與滑輪之間的摩擦力來實現。

練習:

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有不會的同學,可以私信胡子老師哦!


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