關于機械效率計算的常見錯誤分析-資料下載頁
2025-06-16 03:41本頁面
【正文】 SA/2 ＝ 6m， F＝ W總/S ＝ 125N． P＝ W總/t ＝ 750J／60s ＝ ． 錯誤二：同一滑輪組的機械效率保持不變例2．現(xiàn)用圖2所示的滑輪組提升重物．（不計摩擦和繩重） ?。?）用250N的力將重為400N的物體勻速提升時,此滑輪組的機械效率是多少? ?。?）若用此滑輪組將重為900N的物體勻速提升2m,那么拉力做的功是多少? 錯誤解析：如圖2所示，η＝ W有/W總 100% ＝ Gh/Fh ＝ (400N/2250N) 100%＝80%． W39。有 ＝ G/h = 900N2m ＝1800J W39?？?＝W39。有／η＝ 1800J／80% ＝2250 J. 此解犯了定勢思維的錯誤，認為不同滑輪組的機械效率不同，則同一滑輪組的機械效率一定相同．事實上，增加同一滑輪組提升的重物的重力時，將增大有用功在總功中所占比例，即增大機械效率． 正確解法：（１）η＝ W有/W總 100% ＝ Gh/Fh ＝ (400N/2250N) 100%＝80%． （２）動滑輪的重力 G動 ＝ nF－G ＝ 2250N－400N ＝ 100N， η39。＝ W有/W總 100% ＝ G39。/(G39。+G動) ＝ 900N/(900+100)N ＝90%， W39。有＝ G/h = 900N2m ＝ 1800J W39?？偅?W39。有／η ＝1800J/90% ＝2000J． 錯誤三：不能正確理解有用功和額外功例3．如圖3所示，用滑輪組將重為300N的物體A沿水平方向勻速拉動，物體A與水平面間的摩擦阻力為100N，若此滑輪組的機械效率為75%，物體A在水平拉力作用下１分鐘內勻速前進50cm，求拉力的大小及其功率． 錯誤解析：W額＝ fSA ＝ 100N ＝ 50 J， W總＝ W額/(1η)＝ 50J/(175%) ＝200Ｊ， S＝ 3SA ＝ 6 m ＝ 3 ＝ ， F＝ W總/S ＝200Ｊ／＝， P＝ W總/t ＝200Ｊ／60s＝． 該解的錯誤原因在于沒有理解有用功和額外功的真正涵義．該題中利用滑輪組裝置的目地是水平移動物體A，克服的有用阻力恰為物體A與水平面間的摩擦阻力，此時克服物體A與水平面間的摩擦阻力而做的功有用功；而克服滑動輪和軸之間的摩擦所做的功是額外功． 正確解法：W有 ＝ fSA ＝ 100N ＝ 50 J， W總 ＝ W有/η ＝ 50J/75% ＝， S＝ 3SA ＝ 6 m ＝ 3 ＝ ， F＝ W總/S ＝ ／ ＝ ， P＝ W總/t ＝ ／60s ＝． 錯誤四：公式F＝ (G＋ G輪)/n 中的G輪錯誤的認為是所有滑輪裝置的總重量例4．如圖4所示，滑輪組的動滑輪裝置和定滑輪裝置的重量都是70N．（不計摩擦和繩重） （1）若拉力F＝70N，重物在拉力Ｆ作用下勻速上升，求此滑輪組的機械效率． ?。?）重物在4s內上升了2m，拉力做了多少功，功率是多大？ 錯誤解析：（1）因F＝ (G＋ G輪)/n ，所以 G ＝ nF－G輪 ＝ 570N－270N＝ 210N， η＝ W有/W總 100% ＝ G/nF100% ＝ 60%． ?。?）W有＝ Gh = 210N2m ＝ 420J， W總＝ W有／η ＝ 420J/60% ＝ 700Ｊ， P＝ W總/t ＝ 420Ｊ／4s ＝ 175W． 試驗表明，使用滑輪組提升重物時，若不計摩擦，動滑輪被幾股繩子吊起，所用的拉力就是物體和動滑輪總重的幾分之一．所以，公式F＝(G＋ G輪)/n 中的G輪實際是指動滑輪裝置總重，而不包括定滑輪裝置總重．因此，將公式改寫成F＝(G＋ G輪)/n ，學生容易理解． 正確解法：（1）因F＝(G＋ G輪)/n ，所以 G ＝ nF－G輪 ＝ 570N－70N ＝ 280N， η＝ W有/W總 100%＝ G/nF100% ＝ 280N/(570N) ＝ 80%． （2）W有 ＝ Gh= 280N2m ＝ 560J， W總＝ W有／η ＝ 420J/60% ＝ 700Ｊ， P＝ W總/t ＝ 420Ｊ／4s ＝ 175W． 只要在學習中善于總結和積累經(jīng)驗，吸取教訓，克服思維定勢帶來的負遷移，認真尋找問題的根源，逐步訓練，就一定能把機械效率學好19 /
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