回顾几个相关概念,使用机械时,我们需要的功,叫做有用功,并非我们需要又不得不做的功,叫做额外功,有用功加额外功是总共做的功,叫做总功。
有一个很经典的例子用来区别有用功和额外功,用水桶从井中提水,提水(克服水的重力)做的功为有用功,同时,必须提起水桶(克服水桶的重力)做功为额外功;水桶不慎掉落井中,打捞水桶时,提起水桶做的功为有用功,同时,不可避免的要提起一些水,这时提水做的功为额外功。也就是说,判断哪部分是有用功,关键看工作目的是什么,用来达成工作目的的哪部分功就是有用功。
有用功跟总功的比值叫做机械效率。机械效率是反映机械性能优劣的物理量,机械效率越高,有用功在总功里所占比例越高,机械性能越好。所以,使用机械时,我们总希望机械效率高一些。要达到100%,也就意味着不做额外功。那么,有没有可能不做额外功呢?看一下产生额外功的原因就清楚。
一是克服机械部件接触处的摩擦;二是使用机械提起物体时,还要提起一些使用机械必须提起的物体。可见,额外功不可避免,所以,机械效率不可能达到100%。
机械效率公式: η=(W有用/W总)×100%常用的推理公式: ①滑轮组:1、提升重物: η=G物/(nF)式中的n为作用在动滑轮上绳子股数,F为作用在绳子自由端的拉力,以下类同.η=G物/(G物+G动)式中的“G动”为动滑轮重2、平移重物:η=f/(nF)式中的f为物体与水平面之间的摩擦力②斜面:η=G物h/(FL)式中h为斜面高,F为沿斜面向上拉力,L为斜面长扩展资料:另附初中常见公式如下:【力学部分】1、速度:V=S/t2、重力:G=mg3、密度:ρ=m/V4、压强:p=F/S5、液体压强:p=ρgh6、浮力:(1)、F浮=F’-F(压力差)(2)、F浮=G-F(视重力)(3)、F浮=G(漂浮、悬浮)(4)、阿基米德原理:F浮=G排=ρ液gV排7、杠杆平衡条件:F1L1=F2L28、理想斜面:F/G=h/L9、理想滑轮:F=G/n10、实际滑轮:F=(G+G动)/n(竖直方向)11、功:W=FS=Gh(把物体举高)12、功率:P=W/t=FV13、功的原理:W手=W机14、实际机械:W总=W有+W额外15、机械效率:η=W有/W总