摘要:新課標中要求:曉得機械效率,了解增強機械效率的途徑和意義。高中階段主要學習有關滑車架的機械效率,初學時,中學生常常對其概念陌生難懂,思維不通、前后矛盾,還常與功率相混淆。
關鍵詞:機械效率;借助率;基本概念
一、基本概念和估算公式
機械效率是反映機械性能好壞的重要標志之一。數學學中有用功跟總功的比值叫機械效率,用機械效率來表示機械對總功的借助率,有用功占總功的比值越大(或則說所做的有用功與總功越接近),機械對總功的借助率就越高,機械的性能就越好。因為任何機械本身都遭到重力的作用,相對運動的零部件間又存在磨擦,所以使用任何機械不僅做有用功外,都不可防止地要做額外功,致使總功總小于有用功,機械的效率總大于1。機械效率是一個比值,一般用百分率表示機械效率所有公式,且它沒有單位。估算公式為:
η=■×100%=■
機械效率是構建在有用功和總功的基礎上的。有用功是我們須要的,有價值的功。額外功是并非我們須要的機械效率所有公式,但又不得不做的功,額外功具體就是指機械運作過程中,克服機械自身的重力、摩擦力等所做的功。
二、影響誘因
由機械效率的概念和估算公式可知,機械效率由有用功和總功兩個誘因共同決定,比較機械效率高低時不能只考慮其中一個誘因,不能理解成“有用功多,機械效率就高”或“總功多,機械效率就高(或低)”。應理解為:當總功一定時,機械所做的有用功越多或額外功越少,機械效率就越高;當有用功一定時,機械所做的總功越少或額外功越少,機械效率就越高;當額外功一定時,機械所做的總功越多或有用功越多,有用功在總功中所占的比列就越大,機械效率就越高。據悉還值得我們注意的是:(1)機械效率與功率無關。其實它們都是反映機械性能的數學量,但兩者是完全不同的概念。功率是表示物體做功快慢的數學量,它是由做功的多少和所需時間的長短兩個誘因決定的。它們分別表示機械的不同性能,沒有必然的聯系;(2)機械效率與機械是否省力無關。機械是否省力,是指動力和阻力相比較而言,當動力比阻力小就省力,它與機械效率之間也沒有必然的聯系。
三、提高效率的常用辦法
由上述剖析可知增強機械效率的常用技巧是:減小有用功或降低額外功。為增強機械效率,我們在使用機械時,總希望有用功在總功中所占比列越大越好,或則說額外功在總功中所占的比列越小越好。因而還要注意在實際應用時選擇好適宜的機械,千萬不要出現“用直升機吊木料到二樓家中”的現象。
(作者單位浙江省杭州市浦口區東廬學校)