㈠ 九年級物理斜面的機械效率知識點歸納
機械是物理學應用的最廣泛的一個,下面是我給大家帶來的 九年級物理 《斜面的機械效率》知識點歸納,希望能夠幫助到大家!
九年級物理《斜面的機械效率》知識點歸納
斜面的機械效率:
有用功 W有用=Gh
總功 W總=Fl
W總=Gh+fl
(f為摩擦力)
額外功 W額外=W總-W有用
W額外=fl
機械效率
測量斜面的機械效率:
【實驗目的】:測量斜面的機械效率
【器材】斜面,鐵架台,小車,彈簧秤,米尺
【操作】
(1)照圖那樣安裝好斜面,將小車放在斜面上。用彈簧秤緩慢地把小車拉上斜面,記下彈簧秤的示數F,測出小車沿斜面通過的距離L,用彈簧秤稱得小車重G,並測出小車上升的高度h,算出斜面的效率η1=Gh/FL。
(2)把小車翻過來(輪子朝上)放在斜面上,重復上述實驗,根據實驗數據算出此時斜面效率η2。
(3)增大斜面的傾角,小車仍翻著放在斜面上重復實驗,算出斜面效率η3。
比較η1、η2、η3的大小,可知η1>η2,η2<η3。分析實驗結果可得:斜面的效率主要受斜面和小車間的摩擦的影響,在(1)中由於輪子和斜面間的滾動摩擦小,必需做的額外功少,效率就高。在(3)中,當傾角增大,車對斜面的壓力減小,從而摩擦也減小,因此效率比(2)時高。比較操作(2)、(3)中的F及η的大小,可知斜面越省力其效率不一定越高。
提高斜面機械效率的 方法 :
在其他條件一定時,斜面的傾斜程度越大,機械效率越高,斜面表面粗糙程度越大,機械效率越低;機械效率與物體重量無關,物體斜面之間接觸面大小無關。
例:如圖所示,斜面高為1m,長為3m,工人用 400N沿斜面方向的力將重為840N的箱子拉到汽車上,在這過程中拉力做了______J的功,機械效率為______。要提高該斜面的機械效鋁,應該_______。(寫出一條 措施 )
解析:
,
提高機械效率的方法是減小總功,以增大有用功在總功中所佔的比例。
答案:1200 70% 減小斜面的粗糙度
初中物理斜面的機械效率知識點(二)
斜面機械效率定義
機械效率是反映機械性能的優劣的重要標志之一。總功等於有用功與額外功之和,因而有用功只佔總功的一部分。顯然,有用功所佔比例越大,機械對總功的利用率就越高,機械的性能就越好。物理中,用機械效率來表示機械對總功的利用率。
斜面的機械效率公式
斜面機械效率公式為:η=W有/W總=Gh/Fs。(G為物體重量,h為斜面豎直高度,F為拉力大小,s為斜面長度。)
推導公式:η=
(θ為斜面傾角,μ為滑動摩擦系數)
推導過程:如圖,將物體重力垂直分解為垂直於斜面的力F⊥和平行於斜面的力F∥,則:
η=W有/W總=Gh/Fs=Gh/(f+F)s=Gh/(μF⊥+F∥)s=Gsinθ*s/(μGcosθ+Gsinθ)*s=sinθ/μcosθ+sinθ=1/(μcotθ+1)
斜面的機械效率實驗
研究斜面的機械效率與斜面傾斜程度的關系
猜想:斜面的傾斜程度越大,機械效率越高
實驗器材:斜面、木塊、彈簧測力計、刻度尺
(實驗過程中,保持木塊所受重力G不變,斜面長S不變,改變的是斜面的高度h和拉力F)
實驗步驟:(將所測數據填入表格一中)
① 用彈簧測力計測出木塊的重力G
② 用刻度尺量出斜面的長度S和高度
③ 用彈簧測力計拉木塊做勻速直線運動,讀出拉力
④ 改變斜面的傾斜程度,量出斜面的高度
⑤ 用彈簧測力計拉木塊做勻速直線運動,讀出拉力
計算公式:
表格一:
附:試驗參考數據
結論:在其他條件一定時,斜面的傾斜程度越大,機械效率越高
研究斜面機械效率與斜面之間接觸面大小關系
猜想:斜面的機械效率與物體斜面之間接觸面大小無關
實驗器材:斜面、木塊、彈簧測力計、刻度尺
(實驗過程中,保持木塊的重量G不變,斜面長S不變,斜面的高度h不變,改變的是物體斜面接觸面積,和拉力F)(建議有困難的學生選此實驗)
實驗步驟:(將所測數據填入表格二中)
① 用彈簧測力計測出木塊的重力G
② 用刻度尺量出斜面的長度S和高度h
③ 把木塊平放,用彈簧測力計拉木塊做勻速直線運動,讀出拉力
④ 把木塊側放,用彈簧測力計拉木塊做勻速直線運動,讀出拉力
計算公式:
表格二:
附:試驗參考數據
結論:斜面的機械效率與物體斜面之間接觸面大小無關
研究斜面的機械效率與它的粗糙程度的關系
猜想:表面越光滑,機械效率越高
實驗器材:斜面、木塊、彈簧測力計、刻度尺
(實驗過程中,保持木塊的重量G不變,斜面長S不變,斜面的高度h不變,改變的是斜面的粗糙程度和拉力F)
實驗步驟:(將所測數據填入表格三中)
① 用彈簧測力計測出木塊的重力G
② 用刻度尺兩處斜面的長度S和高度h
③ 把木塊放木板上,用彈簧測力計拉木塊做勻速直線運動,讀出拉力
④ 在木板上鋪好毛巾,用彈簧測力計拉木塊做勻速直線運動,讀出拉力
計算公式:
表格三
結論:在其他條件一定時,斜面表面粗糙程度越大,機械效率越低
研究斜面的機械效率與物體的重量的關系
猜想:斜面的機械效率與物體的重量無關
實驗器材:斜面、木塊、彈簧測力計、刻度尺
(實驗過程中,保持斜面長S不變,斜面的高度h不變,改變的是物體重量G和拉力F)
實驗步驟:(將所測數據填入表格四中)
① 用彈簧測力計測出木塊的重力G1,用刻度尺兩處斜面的長度S和高度h
② 把木塊放木板上,用彈簧測力計拉木塊做勻速直線運動,讀出拉力F1
③ 用彈簧測力計測出木塊和鉤碼的重力G2
④ 用彈簧測力計拉木塊和鉤碼做勻速直線運動,讀出拉力F2
表格四
附:試驗參考數據
*此處為51%是因拉力四捨五入所致。
結論:機械效率與物體重量無關
經典例題
為了探究斜面的機械效率與斜面的傾斜程度的關系,小黃同學用彈簧測計拉著同一木塊沿粗糙程度相同的斜面勻速向上運動,如圖所示,實數據記錄如表:
實驗次數 斜面的傾斜程度 木塊重量G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面長s/m 機械效率η
1 較緩 10 0.4 6.6 1
2 較陡 10 0.5 7.6 1 65.8%
3 最陡 10 0.6 8.4 1 71.4%
(1)根據表中數據可求出第1次實驗:有用功是_____J,機械效率是_____,木塊和斜面的內能增加了_____J.
(2)分析表中數據,可以得出的初步結論是:在其他條件不變的情況下,斜面傾斜程度越陡,斜面的機械效率越_____.
答案:
4 60.6% 2.6 高
解析:
(1)利用斜面時,有用功利用W有=Gh計算,總功利用W總=Fs計算,機械效率利用η=×100%計算;木塊在運動過程中,木塊與斜面之間有摩擦,因此會摩擦生熱,增加內能即為額外功.
(2)根據控制變數法,比較第二列和最後一列即可得出斜面的機械效率與斜面傾斜程度的關系.
解:(1)第一次實驗:
有用功為:W有=Gh=10N×0.4m=4J;
總功為:W總=FS=6.6N×1m=6.6J;
斜面的機械效率為:η=×100%=×100%≈60.6%.
木塊和斜面的內能增加W額=W總-W有=6.6J-4J=2.6J.
(2)由表格可知,當其他條件相同時,斜面傾斜程度不同,斜面的機械效率也不同,故可的結論:在其他條件不變的情況下,斜面傾斜程度越陡,斜面的機械效率越高。
故答案為:(1)4J;60.6%;2.6J;(2)高.
在「探究斜面」的實驗活動中,為了探究:「斜面省力與斜面傾角的關系」和「影響斜面的機械效率的因素」。某小組做了在斜面上勻速拉動同一材料物塊滑動的探究實驗(如圖所示),並記錄實驗數據如下:(θ1<θ2<θ3)
(1)根據表中數據,計算第5次實驗中,總功為_______J,機械效率________。
(2)分析第2、4、5次實驗的數據, 總結 出的結論為:在接觸表面粗糙程度相同時,斜面傾角越小,越__________。
(3)分析第_________次實驗的數據,可知斜面機械效率與物體的重力無關。
(4)綜合分析表格中的信息,可知實際生活、生產中利用斜面工作時,提高斜面機械效率的切實可行的措施是什麼?
答案:__________________________________________________答案:
(1)0.60;83 %
(2)省力
(3)2、3
(4)盡可能減少斜面的摩擦阻力
㈡ 如何提高機械效率
一、知識點拔在物理學中,將有用功與總功的比值,叫做機械效率.其計算公式為η=WW有總用×100%.其中有用功是我們為了達到某個操作目的而做的功,用W有用表示,其值等於機械直接作用在物體上的力和在力的方向上移動的距離的乘積.而總功是外力對機械所做的功,用W總來表示.其值等於作用在機械上的外力和該力在力的方向移動距離的乘積.額外功,是使用機械的的過程中並非我們所需要的,但又不得不做的功,用W額外表示.比如:克服機械自身重力和組裝機械的器件之間的摩擦力等所做的功.又有:W總=W有用+W額外,對於實際機械,由於額外功的存在,總有W有用﹤W總,因此總有機械效率η﹤100%.在使用機械時,人們總希望該機械的機械效率越高越好.那麼我們應如何提高機械效率呢?從上面的兩個公式我們不難看出:第一,減小額外功.從數學角度分析,我們要求的機械效率就是看W有用在W總中的比例,要使其比例較大,則應盡量減小W額外的比例.在實際應用中往往是通過保持良好的潤滑,減小機械部件之間的摩擦,減小動滑輪的自重及改變機械結構等方法來減小額外功,以達到提高機械效率的目的.第二,增加有用功.當額外功不變......
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㈢ 初三物理中關於機械效率的講解方法
1、機械效率等於有用功跟總功的比值,它與機械是否省力和機械功率大小,做功多少是無關的,一般情況下,省力的機械效率低。
2、測滑輪組的機械效率,在這分組實驗中,應把根據原理圖裝配器材,為培養學生實驗能力,老師應讓學生知道本實驗的原理,按排實驗步驟,裝配器材,設計表格,以達到逐步發展學生實驗能力的目的。
3、關於本節課文後面的實驗思考題,應啟發引導學生自己解答,必要時,教師也可作適當提示或組織學生討論三個問題,可按如下思路分析(題目略):
(1)因為W總=W有用+W額外
一般情況下,同一滑輪組掛不同的鉤碼時,W額外變化不大,因而可以近似地認為其不變,但掛不同鉤碼時,W有用不同,由上式可知,這時機械效率η也不同。
(2)兩滑輪組同時掛2個鉤碼時,當提升相同高度時,W有用是相同的,此過程中,滑輪組所做的額外功主要為提升滑輪,所做功與克服摩擦力所做功之和,因第二種滑輪組提升的動滑輪為2個,它需做的額外功大於第一種滑輪組需做的額外功。故由上式即可知,第二種滑輪組的機械效率比第一種的小。
(3)提高滑輪組機械效率的主要措施有:使滑輪組在滿載情況下工作,以增大有用功在總功中的比例,在滑輪的轉軸中加潤滑油,以減小摩擦阻力,減小滑輪組中動滑輪的自重等,即在有用功一定的情況下,減少額外功,提高效率。