练习:1. 我们用水桶从井里把水提上来的时候,什么是有用功,什么是额外功,什么是总功?
2. 我们把掉到井里的水桶(水桶里有一些水)捞上来的时候,什么是有用功,什么是额外功,什么是总功?
答案:1. (无选择题选项,若按有用功、额外功、总功顺序)有用功为克服水的重力做的功,额外功为克服水桶重力做的功,总功为动力对水桶和水所做的功;
2. (无选择题选项,若按有用功、额外功、总功顺序)有用功为克服水桶重力做的功,额外功为克服水的重力做的功,总功为动力对水桶和水所做的功。
解析:
1.当用水桶从井里提水时:
有用功:为了达到提水这个目的,必须克服水的重力做的功,即把水提升所做的功是有用功。
额外功:在提水过程中,不得不做一些对提水没有用但又不得不做的工作,比如克服水桶的重力做的功是额外功。
总功:动力对水桶和水所做的功,即有用功与额外功之和是总功,总功等于动力作用点移动的距离与动力的乘积。
2.当把掉到井里的水桶(水桶里有一些水)捞上来时:
有用功:目的是把水桶捞上来,所以克服水桶的重力做的功是有用功。
额外功:在捞水桶的过程中,不得不把水也提上来,克服水的重力做的功是额外功。
总功:同样是有用功与额外功之和,即动力对水桶和水所做的功。
二、机械效率
请阅读教科书第 21~22 页“机械效率”的内容并填空。
(1) 机械效率的定义:
有用功占总功的百分比
;
(2) 机械效率的计算公式:
$ η=\frac {W_有}{W}×100\%$
;
(3) 使用任何机械,都不可避免地要做
额外
功,因此总有 $ W_{有用} $
<
$ W_{总} $,所以任何机械的机械效率都
小于
$ 100\% $。
答案:有用功占总功的百分比
$ η=\frac {W_有}{W}×100\%$
额外
<
小于
算一算:计算“活动 11.4 再探动滑轮”中不同情况下滑轮的机械效率。
答案:请结合课本进行计算。
议一议:动滑轮的机械效率与哪些因素有关?你认为如何才能提高它的机械效率?
答案:跟动滑轮重、物重、摩擦等因素有关。
增大物重、减小动滑轮重、减小摩擦。
1. 利用斜面提升物体做功。
下表是某小组同学完成利用斜面提升物体做功实验时记录的数据。
|沿斜面拉小车的力 $ F/N $|斜面长 $ s/m $|小车重 $ G/N $|小车上升的高度 $ h/m $|沿斜面拉小车的力做的功 $ W_1/(J) $|竖直提升小车做的功 $ W_2/(J) $|
|0.24|0.5|2|0.05|
0.12
|
0.1
|

(1) 请你帮助这组同学填写表格中的空白。
(2) 从表中可以看出 $ F $
<
$ G $,说明斜面是一个
省力
(选填“省力”或“费力”)的机械;同时也可以看出 $ s $
>
$ h $,说明使用斜面要
多
(选填“多”或“少”)移动距离。
(3) 从表中的数据可以看出,使用斜面
不能
(选填“能”或“不能”)省功。
(4) 从表中可以看出,使用斜面提升物体的过程中,总功为
0.12
$ J $,有用功为
0.1
$ J $,此时斜面的机械效率为
83.3%
。在此过程中,
克服摩擦力
所做的功为额外功,大小为
0.02
$ J $。
答案: W_有
W_总
0.12
0.1
<
省力
>
多
不能
2. 阅读教科书第 22 页“生活·物理·社会”,说一说斜面在生活中有何应用。
答案: 不能省功。
1. 两台机械,甲的机械效率为 $ 80\% $,乙的机械效率为 $ 60\% $,下列说法中正确的是 (
D
)
A.甲机械一定比乙机械省力
B.乙机械一定比甲机械省力
C.甲机械做的有用功一定比乙机械多
D.有用功相同时,乙机械所做的总功多
答案:D