走出功率、機械效率概念理解的誤區

劉永成++管余

誤區一：使用機械越省力.機械效率就越高

使用簡單機械的好處是能省力或改變用力方向.比如使用動滑輪、斜面、輪軸等機械，雖費距離但省力：使用定滑輪不省力但可以改變力的方向.而機械效率是有用功在總功中占的比值，與機械省力、費力情況無關.不能認為滑輪組越省力，機械效率就越高，也小能認為機械效率越高的機械.使用時越省力.

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

）.

錯解：C

錯因分析：沒有理解機械效率的含義，誤認為做相同的有用功，省力的機械做的總功小，機械效率高，殊小知使用機械省力的同時費了距離.機械做的總功不見得小，

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

正確答案：B

點撥：一臺機器所做的有用功與總功越接近.這臺機器的機械效率就越高，滑輪組是否省力取決于繩子繞過動滑輪的股數，與機械效率并沒有直接關系.

誤區二：功率大的機器，機械效率一定高

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

例2下列關于功率的說法正確的是（

）.

A.功率大的機器做的功一定多

B.功率大的機器做功時間一定短

C.功率大的機器做功一定快

D.功率大的機器機械效率一定高

錯解：D

錯因分析：混淆了功率和機械效率這兩個不同的概念，誤認為功率大的機械機器效率高.

解析：功率等于功和做功時間的比值.做功多，但是由于做功時間不確定，功率大小不確定.故A選項錯誤；同理，做功時間短，做功多少不確定，功率大小也不確定，故B選項錯誤；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選項正確：功率和機械效率之間沒有關系，D選項錯誤.選C.

正確答案：C

點撥：準確理解功率和機械效率的定義有助于我們理解兩者的關系，功率和機械效率是完全無關的兩個量，功率表示做功的快慢，即單位時間內完成的功，由公式p=w/t可知，功率大的機械做功不一定多，它還與時間有關.而機械效率是有用功與總功的比值，功率與機械效率是完全不同的，

誤區三：做的有用功越多（或額外功越少），機械效率越高

機械效率高的機械，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，機械效率越高；在有用功一定的情況下，額外功越少，則機械效率越高.

例3關于機械效率，下列說法正確的是（）.

A.額外功少的機械效率高

B.有用功多的機械效率高

C.做功多的機械效率高

D.有用功在總功中的比例大的機械效率高

錯選：A或B

錯因分析：不理解什么是機械效率，沒有使用控制變量法，片面地認為有用功越多或額外功越少.機械效率越高，從而造成錯解，

解析：根據可知，影響機械效率高低的主要因素是w總和w額.當W額一定時，w有越多，n越高.例如，用滑輪組提升重物，滑輪組中動滑輪確定了，克服動滑輪重和摩擦做的額外功就一定，這時在允許范圍內適當增加提升的物重，則n會提高.當w有一定時，W額越少，n越高，例如，在用滑輪組提起重物時，W有一定，可通過減小機械自重、減小摩擦阻力來提高機械效率，故A、B錯，機械效率是有用功與總功的比值，與機械做功多少沒有關系.故C錯，

正確答案：D

點撥：機械效率受機械設備本身結構、摩擦等因素的影響，改進機械本身的結構，使它更合理、更輕巧，以及良好的保養、適時的潤滑，都可以提高機械效率.

學即用，練一練：

1.下列關于功、功率、機械效率的說法正確的是（）.

A.功率越大，做功越快.機械效率越高

B.做功越少，功率越小，機械效率越低

C.功率越大，反映做功越快，與機械效率無關

D.機械效率越高，表明它做的功越多

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

A.甲省力，甲的機械效率大、

B.甲省力.機械效率一樣大

C.乙省力，機械效率一樣大

D.乙省力，乙的機械效率大

3.將一定滑輪改為動滑輪使用，則它的機械效率在不計繩重和摩擦時（）.

A.一定提高

B.一定降低

C.一定不變

D.無法判斷

參考答案：1.C 2.B3.Bendprint