第六章 · 第三节
机械效率
有用功 · 额外功 · 总功 · 机械效率 · 测量实验
🧪 互动实验:滑轮组机械效率
💡 拖动滑块改变物重 G、提升高度 h 和动滑轮重,计算机械效率
有用功 W有用=Gh
80 J
额外功 W额外=G动h
20 J
总功 W总
100 J
机械效率 η
80%
📋 实验结论
机械效率 η = W有用/W总 × 100%。增大物重或减小动滑轮自重都能提高机械效率。有用功占总功的比例越大,机械效率越高。
📝 例题精讲
💡 提示:点击「下一步」按钮,逐步查看详细解题过程
用滑轮组将重 200N 的物体提升 2m,拉力为 80N,绳端移动了 6m。求有用功、总功和机械效率。
🔍 解题过程
1
计算有用功:W有用 = G·h = 200N × 2m = 400 J
2
计算总功:W总 = F·s = 80N × 6m = 480 J
3
计算机械效率:η = W有用/W总 × 100% = 400J/480J × 100% ≈ 83.3%
✅ W有用=400J,W总=480J,η≈83.3%
用一个动滑轮(重 20N)将重 80N 的物体匀速提升 3m,不计绳重和摩擦。求有用功、额外功、总功和机械效率。
🔍 解题过程
1
有用功:W有用 = G·h = 80N × 3m = 240 J
2
额外功:提升动滑轮做的功是额外功
W额外 = G动·h = 20N × 3m = 60 J
3
总功和效率:
W总 = W有用 + W额外 = 240J + 60J = 300 J
η = W有用/W总 × 100% = 240J/300J × 100% = 80%
✅ W有用=240J,W额外=60J,W总=300J,η=80%
某滑轮组的机械效率为 75%,用它在 10s 内将重 300N 的物体提升 4m。求:(1)有用功;(2)总功;(3)拉力的功率。
🔍 解题过程
1
有用功:W有用 = G·h = 300N × 4m = 1200 J
2
总功:由 η = W有用/W总
W总 = W有用/η = 1200J / 0.75 = 1600 J
3
功率:P = W总/t = 1600J / 10s = 160 W
✅ W有用=1200J,W总=1600J,P=160W
✏️ 练习巩固
💡 提示:每道题作答后会立即显示解析,请认真思考后再作答
关于机械效率,下列说法正确的是?
A机械效率是有用功与额外功之比
B额外功越小,机械效率越高
C机械效率总是小于100%
D机械效率越高,功率越大
用滑轮组提升物体时,下列属于有用功的是?
A克服动滑轮重力做的功
B提升物体所做的功
C克服绳与轮之间摩擦做的功
D拉绳做的功
下列措施中,能提高滑轮组机械效率的是?
A增加提升的高度
B增加动滑轮的个数
C增大提升的物重
D减慢提升的速度
关于总功、有用功和额外功的关系,下列说法正确的是?
A总功 = 有用功 - 额外功
B总功 = 额外功 - 有用功
C总功 = 有用功 + 额外功
D有用功 = 总功 + 额外功
🧠 知识点问答
老师来考考你!下面的问题都来自本节课的知识点,看看你掌握了多少。每次点击"再考一次"题目顺序都会随机打乱哦!