助力機(jī)械效率

徐付林

摘 要：機(jī)械效率是力學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，更是近年來中考命題的熱點(diǎn)。為了更好地把握機(jī)械效率，必須加強(qiáng)對(duì)有用功的理解和運(yùn)用。

關(guān)鍵詞：有用功；機(jī)械效率；滑輪組

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2016）2-0049-3

1 問題的提出

如圖1，甲為一種搬運(yùn)建筑材料的機(jī)械裝置，AB是個(gè)杠桿，O為支點(diǎn)。杠桿平衡時(shí)， B端受到的向下的拉力_______（填“大于”“小于”或“等于”）A端受到的向下的拉力。用于裝載貨物的小車自重為500 N。若搬運(yùn)2000 N的貨物，電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)拉鋼絲繩的力F甲=1600 N。該滑輪組的效率η甲=_____。若用同樣的滑輪按乙圖組裝，勻速提升相同的貨物，電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)拉鋼絲繩的力為F乙，乙滑輪組的效率為η乙，考慮實(shí)際情況，則F甲______F乙，η甲____η乙（填“>”“<”或“=”）。

此題中，物體勻速運(yùn)動(dòng)，不是增加勢(shì)能和動(dòng)能，而是為了物體位置的改變。將對(duì)外輸出轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的輸出功fs記為有用功，也就是克服摩擦而增加的內(nèi)能是有用功。由此，也可知克服摩擦做的功并不一定就是額外功，也可以是有用功。

2.3 非常態(tài)時(shí)的有用功

2.3.1 水中提物時(shí)的有用功

用如圖 4所示的裝置提升物體A。若物體的質(zhì)量是140 kg，體積是60 dm3。物體A在水中勻速提升時(shí)，拉力 F為300 N，求滑輪組的機(jī)械效率是多少？

綜上所述，有用功的正確判定是解決機(jī)械效率的重要途徑。對(duì)于采用滑輪組等機(jī)械時(shí)要緊扣有用功是人們?yōu)榱诉_(dá)成目的而所做的功，并讓學(xué)生做一些相應(yīng)的練習(xí)題，進(jìn)而重新認(rèn)識(shí)和理解有用功，解決機(jī)械效率這一中考攔路虎。

參考文獻(xiàn)：

[1]周麗紅.簡(jiǎn)單機(jī)械易錯(cuò)根源[J].物理教學(xué)探討，2009，27（2）：23—26.

[2]顧永健.“機(jī)械效率”探究式教學(xué)[J].物理教師，2006，27（4）：23—25.

（欄目編輯 陳 潔）