有用功、額外功、總功

如圖，拎水桶要的是水、水桶只是承載工具而已。

克服水的重力式我們的主要目的，我們把克服水重力做的功叫做有用功；把克服水桶重力做的功叫做額外功；有用功與額外功的總和叫做總功，即

W總= W有+W額

有用功用W有用表示，額外功用W額外表示，總功用W總表示。

你能計(jì)算出下列情況下的有用功、額外功和總功嗎？

機(jī)械效率

物理學(xué)中，將有用功跟總功的比值叫做機(jī)械效率，即：

需要注意的是：

• 機(jī)械效率是一個(gè)數(shù)字，沒(méi)有單位

• 機(jī)械效率最后要用%表示

• 實(shí)際情況下，機(jī)械效率永遠(yuǎn)小于100%（或者說(shuō)小于1）

滑輪組的機(jī)械效率

如圖所示，提升物體所做的功叫做有用功；提升滑輪重力做的功叫做額外功；額外功還包括克服繩子重力做的功、克服繩子與換輪之間摩擦力做的功；而把有用功和額外功同時(shí)負(fù)擔(dān)起來(lái)的是自由端的拉力，所以說(shuō)拉力做的功是總功。

REVIEW：W=FS

則對(duì)于滑輪組來(lái)說(shuō)：

• W有用=G物h

• W總功=FS

• 那么滑輪組的機(jī)械效率公式是：

例題

在題中我們看到承擔(dān)動(dòng)滑輪的繩子有2股，即n=2，那么當(dāng)物體升高0.4m的時(shí)候，繩子的自由端已經(jīng)走過(guò)了0.8m。

解：

W有用=G物h=10N×0.4m=4J

W總功=FS=6N×0.8m=4.8J

W額外=W總功-W有用=4.8J-4J=0.8J

η=W有用/W總功=4J÷4.8J=83.3%，此題選擇C

增大機(jī)械效率

在生產(chǎn)生活中，機(jī)械效率越大越好，那么怎么增大機(jī)械效率呢？

• 增大有用功。對(duì)于滑輪組來(lái)說(shuō)，可以通過(guò)增大物體的重力來(lái)實(shí)現(xiàn)。

• 減小額外功。對(duì)于滑輪組來(lái)說(shuō)，可以通過(guò)減小動(dòng)滑輪的重力、減小繩子的重力、減小繩子與滑輪之間的摩擦力來(lái)實(shí)現(xiàn)。

練習(xí)：