提高机械效率的常用办法

ugeiguozhie

摘 要：新课标中要求：知道机械效率，了解提高机械效率的途径和意义。初中阶段主要学习有关滑轮组的机械效率，初学时，学生往往对其概念陌生难懂，思维不通、前后矛盾，还常与功率相混淆。
关键词：机械效率；利用率；基本概念
一、基本概念和计算公式
机械效率是反映机械性能优劣的重要标志之一。物理学中有用功跟总功的比值叫机械效率，用机械效率来表示机械对总功的利用率，有用功占总功的比值越大（或者说所做的有用功与总功越接近），机械对总功的利用率就越高，机械的性能就越好。由于任何机械本身都受到重力的作用，相对运动的零部件间又存在摩擦，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，使得总功总大于有用功，机械的效率总小于1。机械效率是一个比值，通常用百分数表示，且它没有单位。计算公式为：
η=■×100%=■
机械效率是建立在有用功和总功的基础上的。有用功是我们需要的，有价值的功。额外功是并非我们需要的，但又不得不做的功，额外功具体就是指机械运作过程中，克服机械自身的重力、摩擦力等所做的功。
二、影响因素
由机械效率的概念和计算公式可知，机械效率由有用功和总功两个因素共同决定，比较机械效率高低时不能只考虑其中一个因素，不能理解成“有用功多，机械效率就高”或“总功多，机械效率就高（或低）”。应理解为：当总功一定时，机械所做的有用功越多或额外功越少，机械效率就越高；当有用功一定时，机械所做的总功越少或额外功越少，机械效率就越高；当额外功一定时，机械所做的总功越多或有用功越多，有用功在总功中所占的比例就越大，机械效率就越高。此外还值得我们注意的是：（1）机械效率与功率无关。虽然它们都是反映机械性能的物理量，但两者是完全不同的概念。功率是表示物体做功快慢的物理量，它是由做功的多少和所需时间的长短两个因素决定的。它们分别表示机械的不同性能，没有必然的联系；（2）机械效率与机械是否省力无关。机械是否省力，是指动力和阻力相比较而言，当动力比阻力小就省力，它与机械效率之间也没有必然的联系。
三、提高效率的常用办法
由上述分析可知提高机械效率的常用方法是：增大有用功或減少额外功。为提高机械效率，我们在使用机械时，总希望有用功在总功中所占比例越大越好，或者说额外功在总功中所占的比例越小越好。因此还要注意在实际应用时选择好适合的机械，千万不要出现“用直升机吊木料到二楼家中”的现象。
（作者单位 江苏省南京市溧水区东庐中学）
？誗编辑 郭晓云