斜面机械效率的实验结果

所属专题:机械效率公式  来源:沪江高考资源网    要点:机械效率公式  
编辑点评: 对于机械系统的效率计算,如果系统是由几个机器或机构简单串联而成,则系统的总效率是各个机器或机构效率的连乘积。(乘法原理)如果系统的组成比较复杂,可应用功率流的概念求出输出功和输入功的关系,从而求得机械系统的总效率。

斜面的机械效率大小,与什么有关
1. 研究斜面的机械效率与什么有关系?
猜想:当斜面光滑程度相同时,斜面的倾斜程度越大,机械效率越高
设计实验: 器材:斜面、木块、弹簧测力计、刻度尺
(实验过程中,保持木块的重量G不变,斜面长S不变,改变的是斜面的高度h和拉力F)
进行实验:(将所测数据填入下表中)
① 用弹簧测力计测出木块的重力G
② 用刻度尺l量出斜面的长度S和高度h1
③ 用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动,读出拉力F1
④ 改变斜面的倾斜程度,量出斜面的高度h2
⑤ 用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动,读出拉力F2
表格一
斜面的倾斜程度较缓 较陡
物体重量G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力F/N
斜面长度s/m
有用功W有/J
总功W总/J
机械效率
较缓
较陡
计算公式:
W有1=G h1 W有2=G h2
W总1=F1S W总 2=F2 S
结论:斜面的倾斜程度越大,机械效率越高
附:试验参考数据(九(3)班哈瑞同学测得的数据)
斜面的倾斜程度 物体重量G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力F/N
斜面长度s/m
有用功W有/J
总功W总/J
机械效 率?
较缓 1.5 0.09 0.5 0.7 0.135 0.35 38.5%
较陡 1.5 0.09 0.7 0.7 0.255 0.49 52%
2. 研究斜面的机械效率与物体斜面之间接触面大小有什么关系?
猜想:斜面的机械效率与物体斜面之间接触面大小无关
设计实验:器材:斜面、木块、弹簧测力计、刻度尺
(实验过程中,保持木块的重量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)(建议有困难的学生选此实验)
进行实验:(将所测数据填入下表中)
① 用弹簧测力计测出木块的重力G
② 用刻度尺两处斜面的长度S和高度h
③ 把木块平放,用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动,读出拉力F1
④ 把木块侧放,用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动,读出拉力F2
⑤ 根据公式:W有= W总=
表格二
斜面的倾斜程度 物体重量
G/N 斜面高度
h/m 沿斜面拉力
F/N 斜面长度
s/m 有用功
W有/J 总功
W总/J 机械效 率
较小
较大
计算后比较得出结论:斜面的机械效率与物体斜面之间接触面大小无关
附:试验参考数据
斜面的倾斜程度 物体重量
G/N 斜面高度
h/m 沿斜面拉力
F/N 斜面长度
s/m 有用功
W有/J 总功
W总/J 机械效 率
较小 1.5 0.17 0.7 0.7 0.255 0.49 52%
较大 1.5 0.17 0.7 0.7 0.255 0.49 52%
3.研究斜面的机械效率与它的粗糙程度有什么关系?
猜想:表面越光滑,机械效率越高
设计实验:器材:斜面、木块、弹簧测力计、刻度尺
(实验过程中,保持木块的重量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)
进行实验:(将所测数据填入下表中)
① 用弹簧测力计测出木块的重力G
② 用刻度尺两处斜面的长度S和高度h
③ 把木块放木板上,用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动,读出拉力F1
④ 在木板上铺好毛巾,用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动,读出拉力F2
⑤ 根据公式:W有= W总=
表格三
斜面的倾斜程度 物体重量
G/N 斜面高度
h/m 沿斜面拉力
F/N 斜面长度
s/m 有用功
W有/J 总功
W总/J 机械效 率
较平滑
较粗糙
计算后比较得出结论:表面越粗糙,机械效率越低
附:试验参考数据
斜面的倾
斜程度 物体重量
G/N 斜面高度
h/m 沿斜面拉力
F/N 斜面长度
s/m 有用功
W有/J 总功
W总/J 机械效 率
较平滑 1.5 0.17 0.7 0.7 0.255 0.49 52%
较粗糙 1.5 0.17 1 0.7 0.255 0.7 36%
4.研究斜面的机械效率与物体的重量有什么关系?(建议了解)
猜想:斜面的机械效率与物体的重量无关
设计实验: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)
进行实验:(将所测数据填入下表中)
① 用弹簧测力计测出木块的重力G1,用刻度尺两处斜面的长度S和高度h
② 把木块放木板上,用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动,读出拉力F1
③ 用弹簧测力计测出木块和钩码的重力G2
④ 用弹簧测力计拉木块和钩码做匀速直线运动,读出拉力F2
⑤ 根据公式:W有= W总= FS
表格四
斜面的倾斜程度 物体重量
G/N 斜面高度
h/m 沿斜面拉力
F/N 斜面长度
s/m 有用功
W有/J 总功
W总/J 机械效 率
较轻
较重
计算后比较得出结论:机械效率与物体重量无关
附:试验参考数据
斜面的倾
斜程度 物体重量
G/N 斜面高度
h/m 沿斜面拉力
F/N 斜面长度
s/m 有用功
W有/J 总功
W总/J 机械效 率
较轻 1.5 0.17 0.7 0.7 0.255 0.49 52%
较重 2.5 0.17 1.1 0.7 0.455 0.77 55%

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