提高機(jī)械效率的常用辦法

摘 要：新課標(biāo)中要求：知道機(jī)械效率，了解提高機(jī)械效率的途徑和意義。初中階段主要學(xué)習(xí)有關(guān)滑輪組的機(jī)械效率，初學(xué)時，學(xué)生往往對其概念陌生難懂，思維不通、前后矛盾，還常與功率相混淆。

關(guān)鍵詞：機(jī)械效率；利用率；基本概念

一、基本概念和計算公式

機(jī)械效率是反映機(jī)械性能優(yōu)劣的重要標(biāo)志之一。物理學(xué)中有用功跟總功的比值叫機(jī)械效率，用機(jī)械效率來表示機(jī)械對總功的利用率，有用功占總功的比值越大（或者說所做的有用功與總功越接近），機(jī)械對總功的利用率就越高，機(jī)械的性能就越好。由于任何機(jī)械本身都受到重力的作用，相對運動的零部件間又存在摩擦，所以使用任何機(jī)械除了做有用功外，都不可避免地要做額外功，使得總功總大于有用功，機(jī)械的效率總小于1。機(jī)械效率是一個比值，通常用百分?jǐn)?shù)表示，且它沒有單位。計算公式為：

η=■×100%=■

機(jī)械效率是建立在有用功和總功的基礎(chǔ)上的。有用功是我們需要的，有價值的功。額外功是并非我們需要的，但又不得不做的功，額外功具體就是指機(jī)械運作過程中，克服機(jī)械自身的重力、摩擦力等所做的功。

二、影響因素

由機(jī)械效率的概念和計算公式可知，機(jī)械效率由有用功和總功兩個因素共同決定，比較機(jī)械效率高低時不能只考慮其中一個因素，不能理解成“有用功多，機(jī)械效率就高”或“總功多，機(jī)械效率就高（或低）”。應(yīng)理解為：當(dāng)總功一定時，機(jī)械所做的有用功越多或額外功越少，機(jī)械效率就越高；當(dāng)有用功一定時，機(jī)械所做的總功越少或額外功越少，機(jī)械效率就越高；當(dāng)額外功一定時，機(jī)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例就越大，機(jī)械效率就越高。此外還值得我們注意的是：（1）機(jī)械效率與功率無關(guān)。雖然它們都是反映機(jī)械性能的物理量，但兩者是完全不同的概念。功率是表示物體做功快慢的物理量，它是由做功的多少和所需時間的長短兩個因素決定的。它們分別表示機(jī)械的不同性能，沒有必然的聯(lián)系；（2）機(jī)械效率與機(jī)械是否省力無關(guān)。機(jī)械是否省力，是指動力和阻力相比較而言，當(dāng)動力比阻力小就省力，它與機(jī)械效率之間也沒有必然的聯(lián)系。

三、提高效率的常用辦法

由上述分析可知提高機(jī)械效率的常用方法是：增大有用功或減少額外功。為提高機(jī)械效率，我們在使用機(jī)械時，總希望有用功在總功中所占比例越大越好，或者說額外功在總功中所占的比例越小越好。因此還要注意在實際應(yīng)用時選擇好適合的機(jī)械，千萬不要出現(xiàn)“用直升機(jī)吊木料到二樓家中”的現(xiàn)象。

（作者單位 江蘇省南京市溧水區(qū)東廬中學(xué)）

？誗編輯 郭曉云