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        走出功率、機(jī)械效率概念理解的誤區(qū)

        2015-08-30 08:17:21劉永成管余
        關(guān)鍵詞:有用功動(dòng)滑輪機(jī)械效率

        劉永成++管余

        誤區(qū)一:使用機(jī)械越省力.機(jī)械效率就越高

        使用簡(jiǎn)單機(jī)械的好處是能省力或改變用力方向.比如使用動(dòng)滑輪、斜面、輪軸等機(jī)械,雖費(fèi)距離但省力:使用定滑輪不省力但可以改變力的方向.而機(jī)械效率是有用功在總功中占的比值,與機(jī)械省力、費(fèi)力情況無(wú)關(guān).不能認(rèn)為滑輪組越省力,機(jī)械效率就越高,也小能認(rèn)為機(jī)械效率越高的機(jī)械.使用時(shí)越省力.

        例1 如圖l所示,用下列裝置提升同一重物.若每個(gè)滑輪重相同,不計(jì)摩擦,則機(jī)械效率最高的裝置是(

        ).

        錯(cuò)解:C

        錯(cuò)因分析:沒有理解機(jī)械效率的含義,誤認(rèn)為做相同的有用功,省力的機(jī)械做的總功小,機(jī)械效率高,殊小知使用機(jī)械省力的同時(shí)費(fèi)了距離.機(jī)械做的總功不見得小,

        解析:使用動(dòng)滑輪和滑輪組雖然比使用定滑輪省力,但要克服動(dòng)滑輪所受的重力做額外功,即所做的額外功不為零,根據(jù)機(jī)械效率n=w有/w總,n<1;使用定滑輪提升重物時(shí),由于不考慮摩擦阻力,所用拉力等于重力,總功等于有用功,根據(jù)機(jī)械效率n=w有/w總可知,n=1.顯然使用定滑輪時(shí)機(jī)械效率最高,故B正確,

        正確答案:B

        點(diǎn)撥:一臺(tái)機(jī)器所做的有用功與總功越接近.這臺(tái)機(jī)器的機(jī)械效率就越高,滑輪組是否省力取決于繩子繞過動(dòng)滑輪的股數(shù),與機(jī)械效率并沒有直接關(guān)系.

        誤區(qū)二:功率大的機(jī)器,機(jī)械效率一定高

        功率是物體單位時(shí)間內(nèi)做功的多少,是表示物體做功快慢的物理量,大小與做功多少和時(shí)間有關(guān):機(jī)械效率是有用功與總功的比值,反映的是機(jī)械性能的好壞,功率和機(jī)械效率沒有必然的聯(lián)系.

        例2下列關(guān)于功率的說法正確的是(

        ).

        A.功率大的機(jī)器做的功一定多

        B.功率大的機(jī)器做功時(shí)間一定短

        C.功率大的機(jī)器做功一定快

        D.功率大的機(jī)器機(jī)械效率一定高

        錯(cuò)解:D

        錯(cuò)因分析:混淆了功率和機(jī)械效率這兩個(gè)不同的概念,誤認(rèn)為功率大的機(jī)械機(jī)器效率高.

        解析:功率等于功和做功時(shí)間的比值.做功多,但是由于做功時(shí)間不確定,功率大小不確定.故A選項(xiàng)錯(cuò)誤;同理,做功時(shí)間短,做功多少不確定,功率大小也不確定,故B選項(xiàng)錯(cuò)誤;功率是反映物體做功快慢的物理量,做功快,說明功率大,故C選項(xiàng)正確:功率和機(jī)械效率之間沒有關(guān)系,D選項(xiàng)錯(cuò)誤.選C.

        正確答案:C

        點(diǎn)撥:準(zhǔn)確理解功率和機(jī)械效率的定義有助于我們理解兩者的關(guān)系,功率和機(jī)械效率是完全無(wú)關(guān)的兩個(gè)量,功率表示做功的快慢,即單位時(shí)間內(nèi)完成的功,由公式p=w/t可知,功率大的機(jī)械做功不一定多,它還與時(shí)間有關(guān).而機(jī)械效率是有用功與總功的比值,功率與機(jī)械效率是完全不同的,

        誤區(qū)三:做的有用功越多(或額外功越少),機(jī)械效率越高

        機(jī)械效率高的機(jī)械,表明有用功占總功的比例大,即在總功一定的情況下,有用功越多,機(jī)械效率越高;在有用功一定的情況下,額外功越少,則機(jī)械效率越高.

        例3關(guān)于機(jī)械效率,下列說法正確的是().

        A.額外功少的機(jī)械效率高

        B.有用功多的機(jī)械效率高

        C.做功多的機(jī)械效率高

        D.有用功在總功中的比例大的機(jī)械效率高

        錯(cuò)選:A或B

        錯(cuò)因分析:不理解什么是機(jī)械效率,沒有使用控制變量法,片面地認(rèn)為有用功越多或額外功越少.機(jī)械效率越高,從而造成錯(cuò)解,

        解析:根據(jù)可知,影響機(jī)械效率高低的主要因素是w總和w額.當(dāng)W額一定時(shí),w有越多,n越高.例如,用滑輪組提升重物,滑輪組中動(dòng)滑輪確定了,克服動(dòng)滑輪重和摩擦做的額外功就一定,這時(shí)在允許范圍內(nèi)適當(dāng)增加提升的物重,則n會(huì)提高.當(dāng)w有一定時(shí),W額越少,n越高,例如,在用滑輪組提起重物時(shí),W有一定,可通過減小機(jī)械自重、減小摩擦阻力來(lái)提高機(jī)械效率,故A、B錯(cuò),機(jī)械效率是有用功與總功的比值,與機(jī)械做功多少?zèng)]有關(guān)系.故C錯(cuò),

        正確答案:D

        點(diǎn)撥:機(jī)械效率受機(jī)械設(shè)備本身結(jié)構(gòu)、摩擦等因素的影響,改進(jìn)機(jī)械本身的結(jié)構(gòu),使它更合理、更輕巧,以及良好的保養(yǎng)、適時(shí)的潤(rùn)滑,都可以提高機(jī)械效率.

        學(xué)即用,練一練:

        1.下列關(guān)于功、功率、機(jī)械效率的說法正確的是().

        A.功率越大,做功越快.機(jī)械效率越高

        B.做功越少,功率越小,機(jī)械效率越低

        C.功率越大,反映做功越快,與機(jī)械效率無(wú)關(guān)

        D.機(jī)械效率越高,表明它做的功越多

        2.某實(shí)驗(yàn)小組分別用如圖2所示的甲、乙兩個(gè)滑輪組(每個(gè)滑輪重相同)勻速提起相同的重物.不計(jì)繩重及摩擦.下列說法正確的是().

        A.甲省力,甲的機(jī)械效率大、

        B.甲省力.機(jī)械效率一樣大

        C.乙省力,機(jī)械效率一樣大

        D.乙省力,乙的機(jī)械效率大

        3.將一定滑輪改為動(dòng)滑輪使用,則它的機(jī)械效率在不計(jì)繩重和摩擦?xí)r().

        A.一定提高

        B.一定降低

        C.一定不變

        D.無(wú)法判斷

        參考答案:1.C 2.B3.Bendprint

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