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(知识点)机械效率总小于1的分类编辑本段

更新时间:2024-03-24 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

任何机器本身都会受到力,并且相对运动的部件之间存在摩擦。 因此,在使用任何机器时,除了做有用的工作外,不可避免地要做额外的工作。 此时,功率所做的总功等于有用功加上额外功。 所以机械效率总是小于1。有用功与总功的比值称为机械效率。BZt物理好资源网(原物理ok网)

2 工作分类编辑本段BZt物理好资源网(原物理ok网)

2.1 有用的工作是指我们必须做的部分工作。 在物理学中,它被称为有用功。 无论采取哪种方式,这都是必须要做的工作。BZt物理好资源网(原物理ok网)

2.2 额外的工作(无用的工作) 无用的工作是指不需要但必须做的工作。BZt物理好资源网(原物理ok网)

2.3 总功 总功是指有用功和额外功的总和。 有用功是指物体在绳子上所做的功。 如果要以匀速h提升物体,由于升力等于重力G,所以必须对物体做Gh功。 这项工作是有用的(无论摩擦等因素如何)。BZt物理好资源网(原物理ok网)

η=W ÷ W 总计 × 100%BZt物理好资源网(原物理ok网)

η 发音为:aitaBZt物理好资源网(原物理ok网)

有用功总是小于总功,因此机械效率总是小于1。机械效率通常用百分比表示。 例如,总功为500J,有用功为400J,机械效率为400J/500J=0.8=80%。BZt物理好资源网(原物理ok网)

2.4 功的定义任何机器本身都受到重力的影响,相对运动的部件之间存在摩擦力。 因此,在使用任何机器时斜面的机械效率题目,除了做有用的工作外,不可避免地要做额外的工作。 此时,功率所做的总功等于有用功加上额外功。BZt物理好资源网(原物理ok网)

有用功与总功的比值称为机械效率( ),用符号eta表示。BZt物理好资源网(原物理ok网)

3 工作公式编辑本段BZt物理好资源网(原物理ok网)

3.1 通式 机械效率等于有用功与总功的比值,用公式表示,其中eta代表机械效率,Wused代表有用功,代表总功。 注:由于有用功始终小于总功,因此机械效率始终小于 1。BZt物理好资源网(原物理ok网)

对于机械系统的效率计算,如果系统简单地由几个机器或机构串联而成,则系统的总效率是每个机器或机构的效率的连续乘积。 (乘法原理)如果系统的组成比较复杂,可以应用功率流的概念,找出输出功和输入功之间的关系,从而得到机械系统的总效率。BZt物理好资源网(原物理ok网)

一台机器所做的有用功与总功越接近,该机器的机械效率就越高,但不会超过1,即100%。BZt物理好资源网(原物理ok网)

求滑轮组的机械效率: η = w has ∕ w has 总计 = w has ∕ w hasBZt物理好资源网(原物理ok网)

+w额头=Gh/Gh+G移动 h=G/G+G移动BZt物理好资源网(原物理ok网)

3.2 第一式 η=W有用/W总计×100%=Gh/Fs=Gh/Fnh=G/Fn=G/(G+G动滑轮)=G/BZt物理好资源网(原物理ok网)

∵F=1/n·G总计BZt物理好资源网(原物理ok网)

G是物体的重量,BZt物理好资源网(原物理ok网)

h 是物体上升的高度,BZt物理好资源网(原物理ok网)

F为拉力,BZt物理好资源网(原物理ok网)

s是绳索上升的高度,BZt物理好资源网(原物理ok网)

n 是绳索缠绕数(连接到动滑轮)。BZt物理好资源网(原物理ok网)

3.3 第二个公式或:BZt物理好资源网(原物理ok网)

η=有用W/总计W×100%BZt物理好资源网(原物理ok网)

=Gh/G总小时BZt物理好资源网(原物理ok网)

=Gh/(G+Go)hBZt物理好资源网(原物理ok网)

=G/(G+去)BZt物理好资源网(原物理ok网)

G+Go是动滑轮和物体的总重量,BZt物理好资源网(原物理ok网)

Go 是动滑轮重量。BZt物理好资源网(原物理ok网)

3.4 斜面机械效率公式 η=W 有用/W 总=Gh/Fl G 为物体重量,h 为斜面垂直高度,F 为拉力,l(长)为物体长度斜面。BZt物理好资源网(原物理ok网)

机械效率与许多因素有关。 例如,滑轮组的机械效率主要受物体重量影响,其次是滑轮重量、绳索重量和摩擦力。 无论用同一套滑轮组吊起绣花针,还是比动滑轮重很多的重物,都需要抬起动滑轮,克服绳子的重量和摩擦力。 前者的额外功远远大于有用功,其机械效率几乎为零,而后者的额外功占总功的比例要小得多,因此物体的重量越大,其机械效率就越高。机械效率。BZt物理好资源网(原物理ok网)

3.5意义(1)机械效率是反映机械性能好坏的重要指标之一。 总功等于有用功和额外功之和,因此有用功只占总功的一部分。 显然,有用功所占的比例越大,机器对总功的利用率就越高,机器的性能就越好。 在物理学中,机械效率用来表示机器总功的利用率。BZt物理好资源网(原物理ok网)

(2)计算机械效率时,要注意物理量名称的含义。 总功:电源对机器所做的功称为功率功,也称为输入功。 理想机器:W总计=W有用,W输入=W输出,W动态=W电阻。实际机器:W总计=W有用+W额外,W输入=W输出+W额外,W动态=W有用电阻+W无用的抵抗BZt物理好资源网(原物理ok网)

4 基本思想编辑本段BZt物理好资源网(原物理ok网)

4.1 如何学习机械效率 机械效率是学生学习的重点和难点。 它紧密联系了《简单机械》和《功》两章的内容。 内容综合性强,学生理解难度大。 我们先来说说解决机械效率问题的基本思路:BZt物理好资源网(原物理ok网)

1、首先要仔细审题,理解题中的物理现象和过程。BZt物理好资源网(原物理ok网)

2. 计算有用功、额外功和总功。BZt物理好资源网(原物理ok网)

根据人们使用机器的方式,有用功的计算会有所不同。 例如:如果使用机器的目的是举起重物,那么克服物体重力所做的功就是有用功。 假设重物的重力为G,提升高度为h,那么如果使用机器的目的是使重物在水平面上平移,那么克服物体与水平面之间的摩擦力所做的功是有用的工作。 假设摩擦力为X,物体移动的距离为s,则。 额外的工作是指对人无用但必须额外​​完成的工作。 由于滑轮与轴、绳索与滑轮之间的摩擦力以及机器的自重总是客观存在的,所以额外的功总是不可避免的。 总功是人们对机器施加的力量所做的功。 假设功率为F斜面的机械效率题目,物体通过该功率移动的距离为s,则; 如果对机器做功的功率为P,做功的时间为t,则w=Pt。BZt物理好资源网(原物理ok网)

3.使用机械效率公式BZt物理好资源网(原物理ok网)

4.2 解决问题时要注意关系。 解题时还应注意相关的几何关系。BZt物理好资源网(原物理ok网)

若用滑轮组提升重物,若重物上升hm,支撑重物的绳索股数为n,则绳索自由端移动的距离s=nh,速度为如果用滑轮组沿水平方向拉动物体,如果物体移动lm,则承载物体与物体之间摩擦力的绳索股数水平面为n股,则绳索自由端移动的距离s=nl,绳索端受动力移动的速度为n倍物体速度BZt物理好资源网(原物理ok网)

4.机械效率公式。BZt物理好资源网(原物理ok网)

是一个比率,不大于1,没有单位; 这是一个百分比BZt物理好资源网(原物理ok网)

η=W 有用/W 总量X 100%BZt物理好资源网(原物理ok网)

5. 最后,选择机械效率的几个表达式之一,BZt物理好资源网(原物理ok网)

5 其他信息编辑本段BZt物理好资源网(原物理ok网)

5.1 提高机械效率的方法。BZt物理好资源网(原物理ok网)

根据公式,我们可以知道:在有用功不变的情况下,我们可以通过减少附加功(减少机器自重,减少机器的摩擦)来提高机械效率,(例如我们采用轻型塑料桶代替重桶打水)铁桶打水就是利用这个原理); 如果附加功不变,可以通过增加有用功来提高机械效率; (例如,在研究滑轮组的机械效率时,我们会发现同样的滑轮组可以举起很重的物体,物体越重,机械效率越高,这就是真理); 当然,如果能减少额外的工作,同时增加有用的工作,那就更好了。 提高机械设备的机械效率具有重要的现实意义。BZt物理好资源网(原物理ok网)

eta=Whas/*100%=Gh/Fs*100%BZt物理好资源网(原物理ok网)

5.2 斜面机械效率 1. 研究斜面机械效率有何关系?BZt物理好资源网(原物理ok网)

猜想:当斜面的光滑度相同时,斜面的斜度越大,机械效率越高。BZt物理好资源网(原物理ok网)

设计实验:设备:斜台、木块、弹簧测力计、秤BZt物理好资源网(原物理ok网)

(实验过程中,木块重量G不变,斜面长度S不变,斜面高度h和拉力F变化)BZt物理好资源网(原物理ok网)

进行实验:(将测量数据填入下表)BZt物理好资源网(原物理ok网)

① 用弹簧测力计测量木块的重力GBZt物理好资源网(原物理ok网)

②用标尺l测量斜坡的长度S和高度h1BZt物理好资源网(原物理ok网)

③用弹簧测力计拉动木块作匀速直线运动,读出拉力F1BZt物理好资源网(原物理ok网)

④ 改变斜坡的坡度,测量斜坡的高度h2BZt物理好资源网(原物理ok网)

⑤ 用弹簧测力计拉动木块作匀速直线运动,读出拉力F2BZt物理好资源网(原物理ok网)

表1BZt物理好资源网(原物理ok网)

坡度有缓有陡BZt物理好资源网(原物理ok网)

物体重量G/NBZt物理好资源网(原物理ok网)

倾斜高度h/mBZt物理好资源网(原物理ok网)

沿斜面的拉力F/NBZt物理好资源网(原物理ok网)

斜坡长度s/mBZt物理好资源网(原物理ok网)

有用的工作W有/JBZt物理好资源网(原物理ok网)

总功 W 总/JBZt物理好资源网(原物理ok网)

机械效率BZt物理好资源网(原物理ok网)

慢点BZt物理好资源网(原物理ok网)

更陡峭BZt物理好资源网(原物理ok网)

计算公式:BZt物理好资源网(原物理ok网)

W 有 1=G h1 W 有 2=G h2BZt物理好资源网(原物理ok网)

W合计1=F1S W合计2=F2 SBZt物理好资源网(原物理ok网)

结论:斜面倾角越大,机械效率越高。BZt物理好资源网(原物理ok网)

附:测试参考数据(9(3)班哈利测量的数据)BZt物理好资源网(原物理ok网)

斜坡倾斜度 物体重量 G/NBZt物理好资源网(原物理ok网)

倾斜高度h/mBZt物理好资源网(原物理ok网)

沿斜面的拉力F/NBZt物理好资源网(原物理ok网)

斜坡长度s/mBZt物理好资源网(原物理ok网)

有用的工作W有/JBZt物理好资源网(原物理ok网)

总功 W 总/JBZt物理好资源网(原物理ok网)

机械效率?BZt物理好资源网(原物理ok网)

较慢1.5 0.09 0.5 0.7 0.135 0.35 38.5%BZt物理好资源网(原物理ok网)

陡峭1.5 0.09 0.7 0.7 0.255 0.49 52%BZt物理好资源网(原物理ok网)

2、斜面的机械效率与物体斜面之间的接触面大小有何关系?BZt物理好资源网(原物理ok网)

猜想:斜面的机械效率与物体斜面之间接触面的大小无关BZt物理好资源网(原物理ok网)

设计实验:设备:斜台、木块、弹簧测力计、秤BZt物理好资源网(原物理ok网)

(实验时,保持木块重量G不变,斜面长度S不变,斜面高度h不变,变化的是物体斜面与物体的接触面积拉力F)(建议有困难的同学选择该实验)BZt物理好资源网(原物理ok网)

进行实验:(将测量数据填入下表)BZt物理好资源网(原物理ok网)

① 用弹簧测力计测量木块的重力GBZt物理好资源网(原物理ok网)

②用标尺测量两个斜面的长度S和高度h。BZt物理好资源网(原物理ok网)

③ 将木块放平,用弹簧测力计拉动木块作匀速直线运动,读取拉力F1BZt物理好资源网(原物理ok网)

④ 将木块侧放,用弹簧测力计拉动木块匀速直线运动,读取拉力F2BZt物理好资源网(原物理ok网)

⑤ 根据公式:W有=W总计=BZt物理好资源网(原物理ok网)

表2BZt物理好资源网(原物理ok网)

倾斜度 物体的重量BZt物理好资源网(原物理ok网)

G/N 坡度BZt物理好资源网(原物理ok网)

h/m 沿斜面的拉力BZt物理好资源网(原物理ok网)

F/N 斜率长度BZt物理好资源网(原物理ok网)

s/m 有用的工作BZt物理好资源网(原物理ok网)

W 有/J 总工作量BZt物理好资源网(原物理ok网)

W 总/J 机械效率BZt物理好资源网(原物理ok网)

较小BZt物理好资源网(原物理ok网)

较大BZt物理好资源网(原物理ok网)

经过计算比较,得出斜面的机械效率与物体斜面之间的接触面大小无关。BZt物理好资源网(原物理ok网)

附:测试参考数据BZt物理好资源网(原物理ok网)

倾斜度 物体的重量BZt物理好资源网(原物理ok网)

G/N 坡度BZt物理好资源网(原物理ok网)

h/m 沿斜面的拉力BZt物理好资源网(原物理ok网)

F/N 斜率长度BZt物理好资源网(原物理ok网)

s/m 有用的工作BZt物理好资源网(原物理ok网)

W 有/J 总工作量BZt物理好资源网(原物理ok网)

W 总/J 机械效率BZt物理好资源网(原物理ok网)

较小1.5 0.17 0.7 0.7 0.255 0.49 52%BZt物理好资源网(原物理ok网)

较大1.5 0.17 0.7 0.7 0.255 0.49 52%BZt物理好资源网(原物理ok网)

3、斜面的机械效率与其粗糙度有什么关系?BZt物理好资源网(原物理ok网)

猜想:表面越光滑,机械效率越高BZt物理好资源网(原物理ok网)

设计实验:设备:斜台、木块、弹簧测力计、秤BZt物理好资源网(原物理ok网)

(实验过程中,木块重量G不变,斜面长度S不变,斜面高度h不变,变化的是斜面粗糙度和拉力F )BZt物理好资源网(原物理ok网)

进行实验:(将测量数据填入下表)BZt物理好资源网(原物理ok网)

① 用弹簧测力计测量木块的重力GBZt物理好资源网(原物理ok网)

②用标尺测量两个斜面的长度S和高度h。BZt物理好资源网(原物理ok网)

③将木块放在木板上,用弹簧测力计拉动木块匀速直线运动,读取拉力F1BZt物理好资源网(原物理ok网)

④ 将毛巾放在木板上,用弹簧测力计拉动木块作匀速直线运动,读出拉力F2BZt物理好资源网(原物理ok网)

⑤ 根据公式:W有=W总计=BZt物理好资源网(原物理ok网)

表格3BZt物理好资源网(原物理ok网)

倾斜度 物体的重量BZt物理好资源网(原物理ok网)

G/N 坡度BZt物理好资源网(原物理ok网)

h/m 沿斜面的拉力BZt物理好资源网(原物理ok网)

F/N 斜率长度BZt物理好资源网(原物理ok网)

s/m 有用的工作BZt物理好资源网(原物理ok网)

W 有/J 总工作量BZt物理好资源网(原物理ok网)

W 总/J 机械效率BZt物理好资源网(原物理ok网)

更顺畅BZt物理好资源网(原物理ok网)

粗糙BZt物理好资源网(原物理ok网)

经过计算比较,表面越粗糙,机械效率越低。BZt物理好资源网(原物理ok网)

附:测试参考数据BZt物理好资源网(原物理ok网)

坡度 坡度BZt物理好资源网(原物理ok网)

倾斜物体的重量BZt物理好资源网(原物理ok网)

G/N 坡度BZt物理好资源网(原物理ok网)

h/m 沿斜面的拉力BZt物理好资源网(原物理ok网)

F/N 斜率长度BZt物理好资源网(原物理ok网)

s/m 有用的工作BZt物理好资源网(原物理ok网)

W 有/J 总工作量BZt物理好资源网(原物理ok网)

W 总/J 机械效率BZt物理好资源网(原物理ok网)

平滑1.5 0.17 0.7 0.7 0.255 0.49 52%BZt物理好资源网(原物理ok网)

粗糙 1.5 0.17 1 0.7 0.255 0.7 36%BZt物理好资源网(原物理ok网)

4、斜面的机械效率与物体的重量有什么关系? (推荐了解)BZt物理好资源网(原物理ok网)

猜想:斜面的机械效率与物体的重量无关BZt物理好资源网(原物理ok网)

设计实验:设备:斜台、木块、弹簧测力计、秤BZt物理好资源网(原物理ok网)

(实验过程中,斜面长度S不变,斜面高度h不变,变化的是物体的重量G和拉力F)BZt物理好资源网(原物理ok网)

进行实验:(将测量数据填入下表)BZt物理好资源网(原物理ok网)

①用弹簧测力计测量木块的重力G1,并用刻度上的两个斜面的长度S和高度h。BZt物理好资源网(原物理ok网)

②将木块放在木板上,用弹簧测功机拉动木块匀速直线运动,读出拉力F1BZt物理好资源网(原物理ok网)

③用弹簧测力计测量木块和钩码的重力G2。BZt物理好资源网(原物理ok网)

④用弹簧测力计拉动木块和钩码匀速直线运动,读出拉力F2BZt物理好资源网(原物理ok网)

⑤ 根据公式:W有=W总计=FSBZt物理好资源网(原物理ok网)

表格4BZt物理好资源网(原物理ok网)

倾斜度 物体的重量BZt物理好资源网(原物理ok网)

G/N 坡度BZt物理好资源网(原物理ok网)

h/m 沿斜面的拉力BZt物理好资源网(原物理ok网)

F/N 斜率长度BZt物理好资源网(原物理ok网)

s/m 有用的工作BZt物理好资源网(原物理ok网)

W 有/J 总工作量BZt物理好资源网(原物理ok网)

W 总/J 机械效率BZt物理好资源网(原物理ok网)

打火机BZt物理好资源网(原物理ok网)

较重BZt物理好资源网(原物理ok网)

经过计算比较,得出机械效率与物体重量无关BZt物理好资源网(原物理ok网)

附:测试参考数据BZt物理好资源网(原物理ok网)

坡度 坡度BZt物理好资源网(原物理ok网)

倾斜物体的重量BZt物理好资源网(原物理ok网)

G/N 坡度BZt物理好资源网(原物理ok网)

h/m 沿斜面的拉力BZt物理好资源网(原物理ok网)

F/N 斜率长度BZt物理好资源网(原物理ok网)

s/m 有用的工作BZt物理好资源网(原物理ok网)

W 有/J 总工作量BZt物理好资源网(原物理ok网)

W 总/J 机械效率BZt物理好资源网(原物理ok网)

打火机 1.5 0.17 0.7 0.7 0.255 0.49 52%BZt物理好资源网(原物理ok网)

较重2.5 0.17 1.1 0.7 0.455 0.77 55%BZt物理好资源网(原物理ok网)

5.3 普通机械喷气推进系统机械效率:16%-24%BZt物理好资源网(原物理ok网)

起重机:40%-50%BZt物理好资源网(原物理ok网)

内燃机(汽油机):22%-27%BZt物理好资源网(原物理ok网)

柴油机:28%-30%BZt物理好资源网(原物理ok网)

汽轮水泵:60%-80%BZt物理好资源网(原物理ok网)

滑轮组:50%-70%BZt物理好资源网(原物理ok网)

电动机:70%BZt物理好资源网(原物理ok网)

5.4 提高机械效率,增加物体重量,减少G轮(滑轮组内)。BZt物理好资源网(原物理ok网)

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