提高机械效率的方法
提高机械效率的方法
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。今天，学习啦小编为你带来了提高机械效率的方法。
提高机械效率的方法是什么
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：一、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;二、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。
对滑轮组来说，影响因素主要有四个：物体的重力(G物)、动滑轮的重力(G动，包括动滑轮的个数)、绳重和摩擦，其中物体的重力直接影响有用功，其余的直接影响额外功。若不计绳重和摩擦，则滑轮组机械效率的主要影响因素是物体的重力(G物)和动滑轮的重力(G动，包括动滑轮的个数)，当动滑轮重一定时，被拉物体越重，机械效率越大;当被拉物重一定时，所用动滑轮越重(或动滑轮的个数越多)，机械效率越小。所以，在分析机械效率的高低时，不能只看一个因素。
此外，滑轮组的机械效率与物体上升高度(h)和拉力移动的距离(s)无关(因为s=nh，最终s和h会被削掉)、与重物提升的速度和拉力移动的速度无关、与细绳的绕线方法无关。
由此可见，提高机械效率的常用方法是：增大有用功或减少额外功。对滑轮组来说，提高机械效率的方法有：增加物重、减少动滑轮的重力(如使用轻质滑轮、减少动滑轮的个数等)、减小机械自身零部件的摩擦(如给滑轮添加润滑油等)、以及减小其它辅助用品的重力(如用质量小的绳子、容器等)，在不计绳重和摩擦时，可增加物重、减少动滑轮的重力。
总之，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。
增大机械效率的方法
1、有用功：定义：对人们有用的功。
公式：W有用=Gh(提升重物)=W总-W额=ηW总
斜面：W有用=Gh
2、额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功。
公式：W额=W总-W有用=G动h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)
斜面：W额=fL
3、总功：定义：有用功加额外功或动力所做的功
公式：W总=W有用+W额=FS
4、机械效率：定义：有用功跟总功的比值。
公式：定滑轮：
动滑轮：滑轮组：
5、有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。通常用百分数表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。
6、提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。
7、机械效率的测量：
(1)原理：
(2)应测物理量：钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S。
(3)器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。
(4)步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变。
(5)结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：
①动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。
②提升重物越重，做的有用功相对就多。
③摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。
8、绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率
(1)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。
(2)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。
(3)当额外功一定时，机械所做的总功越多，有用功在总功中所占的比例就越大，机械效率就越高。
机械效率的常见效率
喷气推进系统：16%-24%
起重机：40%-50%
内燃机(汽油发动机)：22%-27%
柴油发动机：28%-30%
涡轮水泵：60%-80%
滑轮组：50%-70%
电动机：70%
火箭：49%~52%
滑轮组机械效率影响因素
比如滑轮组的机械效率，影响它的最主要的因素是物重，其次才是滑轮重、绳重和摩擦。无论你用同一滑轮组吊起一根绣花针或一个重量远远大于动滑轮的重物，你都需要把动滑轮举上去，还要克服绳重与摩擦，前者额外功远远大于有用功，其机械效率几乎为零，后者额外功在总功中占的比值就小得多，所以物重越大，机械效率就越高。
主要因素：物体重力一定时，动滑轮越重，机械效率越低，动滑轮重一定时，物体重力越大，机械效率越高。
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