斜面的机械效率斜面机械效率公式为:η=W/W=Gh/Fs。有总斜面机械效率的推论(G为物体重量,h为斜面竖直高度,F为拉力大小,s为斜面厚度。)推论公式:η=sinθ/μcosθ+sinθ(θ为斜面夹角,μ为滑动磨擦系数)推论过程:如图,将物体重力垂直分解为垂直于斜面的力F?和平行于斜面的力F?,则:η=W有/W总=Gh/Fs=Gh/(f+F')s=Gh/(μF?+F?)s=Gsinθ*s/(μGcosθ+Gsinθ)*s=sinθ/μcosθ+sinθ机械效率的意义(1)机械效率是反映机械性能的好坏的重要标志之一。总功等于有用功与额外功之和,因此有用功只占总功的一部份。其实,有用功所占比列越大,机械对总功的借助率就越高,机械的性能就越好。化学中,用机械效率来表示机械对总功的借助率。(2)在估算机械效率时,注意化学量名称所标识的意义。总功:即动力对机械所做的功,称之为动力功,也叫输入功。理想机械:W=W,W=WW=W。总有用输入输出,动阻实际机械:W总=W有用+W额外,W输入-W输出=W额外,W动=W有用阻力+W无用阻力相关实验1、研究斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系。
推测:斜面的倾斜程度越大,机械效率越高实验器材:斜面、木块、弹簧测力计、刻度尺(实验过程中,保持铁块的重量G不变,斜面长S不变,改变的是斜面的高度h和拉力F)实验步骤:(将所测数据填入表格中学)?用弹簧测力计测出铁块的重力G?用刻度尺量出斜面的宽度S和高度h1?用弹簧测力计拉铁块做匀速直线运动,读出拉力F1?改变斜面的倾斜程度,量出斜面的高度h2?用弹簧测力计拉铁块做匀速直线运动,读出拉力F2估算公式:W有1=Gh1W有2=Gh2W总1=F1SW总2=F2S表格一:总功物体重斜面高沿斜面拉斜面长斜面的倾斜有用功W机械效量度力度程度有/J率W总/G/Nh/mF/Ns/mJ较缓较陡附:试验参考数据(九(3)班哈瑞朋友测得的数据)总功物体重斜面高沿斜面拉斜面长有用功斜面的倾斜程机械效量度力度度率W总/G/Nh/mF/Ns/mW有/JJ较缓1.50.090.50.70.1350.3538.5%较陡1.50.090.70.70.2550.4952%推论:在其他条件一定时,斜面的倾斜程度越大,机械效率越高2、研究斜面的机械效率与物体斜面之间接触面大小的关系。
推测:斜面的机械效率与物体斜面之间接触面大小无关实验器材:斜面、木块、弹簧测力计、刻度尺(实验过程中,保持铁块的重量G不变,斜面长S不变,斜面的高度h不变,改变的是物体斜面接触面积,和拉力F)(建议有困难的中学生选此实验)实验步骤:(将所测数据填入表格中学)?用弹簧测力计测出铁块的重力G?用刻度尺量出斜面的宽度S和高度h?把铁块平放斜面机械效率计算公式,用弹簧测力计拉铁块做匀速直线运动,读出拉力F1?把铁块侧放,用弹簧测力计拉铁块做匀速直线运动,读出拉力F2估算公式:W有=GhW总1=F1SW总2=F2S表格二:物体重量斜面高度沿斜面拉力斜面宽度有用功总功接触面大机械效W总/小率G/Nh/mF/Ns/mW有/JJ较小较大附:试验参考数据(仅供参考,不得死记硬背,要实事求是)物体重斜面高度沿斜面拉斜面长有用功总功接触面大机械效量力度小率W总/JG/Nh/mF/Ns/mW有/J较小1.50.170.70.70.2550.4952%较大1.50.170.70.70.2550.4952%推论:斜面的机械效率与物体斜面之间接触面大小无关3、研究斜面的机械效率与它的粗糙程度的关系。
推测:表面越光滑,机械效率越高实验器材:斜面、木块、弹簧测力计、刻度尺(实验过程中,保持铁块的重量G不变,斜面长S不变,斜面的高度h不变,改变的是斜面的粗糙程度和拉力F)实验步骤:(将所测数据填入表格中学)?用弹簧测力计测出铁块的重力G?用刻度尺两处斜面的宽度S和高度h?把铁块放木板上,用弹簧测力计拉铁块做匀速直线运动,读出拉力F1?在木板上铺好浴巾斜面机械效率计算公式,用弹簧测力计拉铁块做匀速直线运动,读出拉力F2估算公式:W有=GhW总1=F1SW总2=F2S表格三总功物体重斜面高沿斜面拉斜面长有用功斜面的粗糙程机械效量度力度度W总/率G/Nh/mF/Ns/mW有/JJ较平滑较粗糙附:试验参考数据(反对死记硬背,要实事求是)总功物体重斜面高沿斜面拉斜面长有用功斜面的粗糙程机械效量度力度度率W总/G/Nh/mF/Ns/mW有/JJ较平滑1.50.170.70.70.2550.4952%较粗糙1.50.1710.70.2550.736%推论:在其他条件一定时,斜面表面越粗糙,机械效率越低4、研究斜面的机械效率与物体的重量的关系。
推测:斜面的机械效率与物体的重量无关实验器材:斜面、木块、弹簧测力计、刻度尺(实验过程中,保持斜面长S不变,斜面的高度h不变,改变的是物体重量G和拉力F)实验步骤:(将所测数据填入表格中学)?用弹簧测力计测出铁块的重力G1,用刻度尺两处斜面的宽度S和高度h?把铁块放木板上,用弹簧测力计拉铁块做匀速直线运动,读出拉力F1?用弹簧测力计测出铁块和钩码的重力G2?用弹簧测力计拉铁块和钩码做匀速直线运动,读出拉力F2估算公式:W有1=G1hW有2=G2hW总1=F1SW总2=F2S表格四物体重量斜面高沿斜面拉力斜面宽度有用功总功物体重机械效度量率W总/JG/Nh/mF/Ns/mW有/J较轻较重附:试验参考数据(反对死记硬背,要实事求是)物体重斜面高度沿斜面拉力斜面宽度有用功总功物体重机械效量量率W总/JG/Nh/mF/Ns/mW有/J较轻1.50.170.70.70.2550.4952%较重2.50.171.20.70.4250.8451%**此处为51%是因拉力四舍五入所致。推论:机械效率与物体重量无关