机械效率跟什么有关？

Question

如题所述

Answer 1

[编辑本段]功的分类
　　1.有用功
　　是我们需要,有价值的功
　　2.额外功(无用功)
　　对人们即无利用价值有不得不做的功
　　3.总功
　　有用功和额外功的总和
[编辑本段]机械效率的定义
　　任何机械本身都受到重力的作用，相对运动的零件间又存在摩擦，所以使用任何机械，除了做有用功外，都不可避免地要做额外功。这时动力所做的总功等于有用功加额外功。
　　有用功跟总功的比值叫机械效率(mechanical efficiency)。
[编辑本段]机械效率的公式
　　如果用W总表示总功，W有用表示有用功，η表示机械效率，那么
　　η=（ W有用÷W总）×100％(有用功总小于总功，所以机械效率总小于100%。)
　　对于机械系统的效率计算，如果系统是由几个机器或机构简单串联而成，则系统的总效率是各个机器或机构效率的连乘积。(乘法原理)如果系统的组成比较复杂，可应用功率流的概念求出输出功和输入功的关系，从而求得机械系统的总效率。
　　一台机器所做的有用功与总功越接近，这台机器的机械效率就越高。
　　提高机械效率的主要办法与物体一般的机械效率1.减少机械自重.
　　2.减少机械的摩擦等来减小额外功.
　　3.在额外功一定时,增大有用功.
　　一般的滑轮组的机械效率为50%~70%，起重机的机械效率是40%~50%，抽水机的机械效率为60%~80%。
　　提高机械设备的机械效率有着重要的的现实意义。
[编辑本段]滑轮组机械效率公式（忽略摩擦力与绳重）
　　η=W有用/W总=Gh/Fs=Gh/Fnh=G/Fn=G/(G+G动滑轮)=G/G总 ∵F=1/n·G总 G为物重，h为物体上升的高度，F为拉力大小，s为绳子上升的高度，n是绳子绕数（与动滑轮相连的）。或：η=W有用/W总=Gh/G总h=Gh/(G+Go)h=G/(G+Go) G总为动滑轮与物体总重，Go为动滑轮重。
[编辑本段]斜面机械效率公式
　　η=W有用/W总=Gh/Fs G为物重，h为斜面竖直高度，F为拉力大小，s为斜面长度。
[编辑本段]机械效率的意义
　　（1）机械效率是反映机械性能的优劣的重要标志之一。总功等于有用功与额外功之和，因而有用功只占总功的一部分。显然，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。物理中，用机械效率来表示机械对总功得了利用率。
　　（2）在计算机械效率时，注意物理量名称所标示的意义。总功：即动力对机械所做的功，称之为动力功，也叫输入功。理想机械：W总=W有用，W输入=W输出，W动=W阻。实际机械：W总=W有用+W额外，W输入=W输出=W额外，W动=W有用阻力+W无用阻力
[编辑本段]斜面的机械效率大小,与什么有关
　　1、 研究斜面的机械效率与什么有关系？
　　猜想：斜面的倾斜程度越大，机械效率越高
　　设计实验： 器材：斜面、木块、弹簧测力计、刻度尺
　　（实验过程中，保持木块的重量G不变，斜面长S不变，改变的是斜面的高度h和拉力F）
　　进行实验：(将所测数据填入下表中)
　　① 用弹簧测力计测出木块的重力G
　　② 用刻度尺两处斜面的长度S和高度h1
　　③ 用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动，读出拉力F1
　　④ 改变斜面的倾斜程度，量出斜面的高度h2
　　⑤ 用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动，读出拉力F2
　　表格一
　　斜面的倾斜程度 物体重量
　　G/N 斜面高度
　　h/m 沿斜面拉力
　　F/N 斜面长度
　　s/m 有用功
　　W有/J 总功
　　W总/J 机械效 率
　　较缓
　　较陡
　　计算公式：
　　W有1=G h1 W有2=G h2
　　W总1=F1S W总 2=F2 S
　　结论：斜面的倾斜程度越大，机械效率越高
　　附：试验参考数据（九（3）班哈瑞同学测得的数据）
　　斜面的倾斜程度 物体重量
　　G/N 斜面高度
　　h/m 沿斜面拉力
　　F/N 斜面长度
　　s/m 有用功
　　W有/J 总功
　　W总/J 机械效 率
　　较缓 1.5 0.09 0.5 0.7 0.135 0.35 38.5%
　　较陡 1.5 0.09 0.7 0.7 0.255 0.49 52%
　　2、 研究斜面的机械效率与物体斜面之间接触面大小有什么关系？
　　猜想：斜面的机械效率与物体斜面之间接触面大小无关
　　设计实验：器材：斜面、木块、弹簧测力计、刻度尺
　　（实验过程中，保持木块的重量G不变，斜面长S不变，斜面的高度h不变，改变的是物体斜面接触面积，和拉力F）（建议有困难的学生选此实验）
　　进行实验：(将所测数据填入下表中)
　　① 用弹簧测力计测出木块的重力G
　　② 用刻度尺两处斜面的长度S和高度h
　　③ 把木块平放，用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动，读出拉力F1
　　④ 把木块侧放，用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动，读出拉力F2
　　⑤ 根据公式：W有= W总=
　　表格二
　　斜面的倾斜程度 物体重量
　　G/N 斜面高度
　　h/m 沿斜面拉力
　　F/N 斜面长度
　　s/m 有用功
　　W有/J 总功
　　W总/J 机械效 率
　　较小
　　较大
　　计算后比较得出结论：斜面的机械效率与物体斜面之间接触面大小无关
　　附：试验参考数据（仅供参考，不得死记硬背）
　　斜面的倾斜程度 物体重量
　　G/N 斜面高度
　　h/m 沿斜面拉力
　　F/N 斜面长度
　　s/m 有用功
　　W有/J 总功
　　W总/J 机械效 率
　　较小 1.5 0.17 0.7 0.7 0.255 0.49 52%
　　较大 1.5 0.17 0.7 0.7 0.255 0.49 52%
　　3、研究斜面的机械效率与它的粗糙程度有什么关系？
　　猜想：表面越光滑，机械效率越高
　　设计实验：器材：斜面、木块、弹簧测力计、刻度尺
　　（实验过程中，保持木块的重量G不变，斜面长S不变，斜面的高度h不变，改变的是斜面的粗糙程度和拉力F）
　　进行实验：(将所测数据填入下表中)

Answer 2

机械效率跟功有关， 有用功跟总功的比值叫机械效率