机械效率——反映机械性能优劣的重要标志之一

蔡立坤

教学目标：
1.能结合实例了解什么是有用功、额外功和总功.
2.理解什么是机械效率. 生活中我们常常会遇到“效率”这个词，例如学习效率、工作效率等。利用机械帮助我们完成某项任务，也会涉及效率问题，我们称之为机械效率。
什么是机械效率呢？通过下面的视频认识一下吧。
通过上面的学习，我们知道
有用功：为了达到目的而必须做的功，如视频中对水做的功。
额外功：我们不需要但又不得不做的功，如视频中对桶和塑料袋做的功。
总功：有用功与额外功之和。
W总=W有+W额
机械效率：有用功跟总功的比值，用符号η表示（η读作yita）。 机械效率是反映机械性能优劣的重要标志之一。使用任何机械都不可避免要做额外功，因而有用功只占总功的一部分，故机械效率总小于1。有用功所占比例越大，机械对总功的利用率就越高，机械的性能就越好。机械效率的高低与使用机械是省力还是费力无关。物理中，用机械效率来表示机械对总功的利用率。

例题:
一台起重机将重3600N的货物提高4m，起重机做的有用功是多少？如果额外功是9600J，机械效率是多少？
解：
起重机做的有用功是
W有=Gh=3600N×4m=14400J
机械效率是 起重机做的有用功是14400J，机械效率是60%

练一练:
小明不小心将水桶碰掉进了井里，在将水桶打捞上来的过程中，对水做的功是 功，对桶做的功是 功 （均选填“有用”或“额外”）。

提高机械效率的方法: 由上面公式可知：
①当W有一定时，W额越小，则η越大。因此设法减小额外功可以提高机械效率，如减轻做额外功的机械本身的重力，加润滑油以减小摩擦，用轻质材料制作机械等。
②当W额一定时，W有越大，则η越大。因此增大有用功可以提高机械效率，如增加物重等。
练一练参考答案：额外，有用。