机械效率的定义:
有用功跟总功的比值叫做机械效率;
计算公式:η=
机械效率的意义:(1)机械效率的功率是标志机械做功性能好坏的物理量,机械效率越高,这个机械的性能越好。
(2)机械效率的高度并不决定使用机械是省力还是费力,效率高只说明有用功在总功所占的比例;省力还是费力是指做一定的有用功时,所用动力的大小。机械效率高不一定省力。
功,功率和机械效率的比较:
物理量 |
物理意义 |
定义 |
符号 |
公式 |
单位 |
说明 |
功 |
做功即能量的转化 |
有力作用在物体上,并且物体在力的方向上移动了一段距离,就说力对物体做了功 |
W |
W=Fs |
J |
l. 功率大小由功和时间共同决定,单独强调某一方面是错误的 2.功率和机械效率是两个不同的物理量,它们之问没有直接关系 |
功率 |
做功快慢 |
单位时间内完成的功 |
P |
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20130723/20130723084256960740.png) |
W(国际单位) kW,MW(常用单位) |
机械效率 |
反映机械性能的物理量 |
有用功占总功的总值 |
η |
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20130723/20130723084257022974.png) |
无 |
汽车的机械效率和功率: 机械效率与功率是两个完全不同的概念。
这两个物理量是从不同方面反映机械性能的,它们之间没有必然的联系。
功率大表示机械做功快;机械效率高表示机械对总功的利用率高。功率大的机械不一定机械效率高。内燃机车功率可以达到几千千瓦,但效率只有30%r~ 40%,反之,机械效率高的机械功率不一定大。安装在儿童玩具汽车里的电动机效率可达80%,但功率却只有凡瓦特。
能量的形式: 在自然界和生活中,能量以多种形式存在,主要有机械能、内能、电磁能、化学能、核能等。
1.机械能:分动能和势能两类,机械能是物体所具有的动能和势能的和。
2.内能:物体内所有分子的动能和势能的和叫内能,与物体的温度、质量等因素有系。
3.电磁能:指的是储存在特定物体或空间中的能量,比如说,两个带电体相互靠近时会相互影响,同级相斥异极相吸;通电导体在磁场中会受到力的作用;两块磁铁相互靠近,也会相互影响,这些都是电磁能
4.化学能:是指南于化学反应,物质的分子结卡句发生变化而产生的能量。燃料燃烧产生的光和热,以及蓄电池、干电池产生的电都是来源于燃料和蓄电池里储存的化学能。食物也具有化学能。
5.核能:是指由于核反应,物质的原子核结构发生变化而产生的能量。原子弹爆炸产生的能量,以及核电站发出的电都是来源于原子核的核能。
能量转化和转移的方向性
能量的转化和能量的转移,都是有方向性的,如温度不同的两个物体接触后,一部分内能从高温物体转移到低温物体上,并不能自发地由低温物体转移到高温物体上;燃料燃烧,化学能转化为内能,但此时得到的内能并不能自发地转化为具有化学能的燃料;电流通过灯泡发光,电能转化为内能和光能,但是这些内能和光能并不能自发地重新转化为电能;汽车制动时,由于摩擦,机械能转化为内能,但这些内能并不能自动地用来再次开动汽车。
能量的转化和转移
|
解释 |
实例 |
能量的转移 |
能量由一种形式转变为另一种形式 |
电灯发光:电能转化为光能和内能;摩擦生热:机械能转化为内能 |
能量的转化 |
能量不经过变化直接由一个物体转移到另一个物体 |
碰撞时:动能从一个物体转移到另一物体;围着火炉烤火:内能从火炉转移到人体 |
能量转化和转移的判断方法 物体间发生能量转移时,能量的形式不变;而发生能量的转化时,能的形式要发生改变,在确定能量转化的方向时,可从消耗什么能,得到什么能进行比较来确定.
例:下面关于能量转化或转移的说法中,错误的是( )
A.摩擦起电是将电能转化为机械能的过程
B.冬天将手放在炉旁烤火感到暖和,是内能从一个物体转移到另一个物体的过程
C.木柴燃烧是将化学能转化为内能的过程
D.打桩机的重锤下落的过程,是将重力势能转化为动能的过程
解析:摩擦起电是消耗了机械能,最终获得电能,冈而是机械能转化为电能;木柴燃烧是消耗了储存在木柴中的化学能获得内能的过程,因而是化学能转化为内能;烤火是将木炭等燃料燃烧后获得的内能转移给手,是内能的转移;打桩机的重锤下落时,高度减小,重力势能减小转化为重锤的动能。故A选项错误。
答案:A
补充常见的能量转化形式有:
①电灯发光时,电能转化为光能和内能;
②植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在体内;
③人对机械做功,将人体的化学能转化为机械能;
④摩擦生热,机械能转化为内能;
⑤水电站里水轮机带动发电机发电,机械能转化为电能;
⑥电动机带动水泵把水送到高处,电能转化为机械能;
⑦燃料燃烧时发热,化学能转化为内能。