机械效率（有用功和总功的比值）-趣爱秀

斜面效率

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

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=

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=

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

常见效率

喷气推进系统：16%-24%

起重机：40%-50%

内燃机（汽油发动机）：22%-27%

柴油发动机：28%-30%

涡轮水泵：60%-80%

滑轮组：50%-70%

电动机：70%

火箭：49%~52%

增大效率

1、有用功：定义：对人们有用的功。

公式：W有用=Gh（提升重物）=W总－W额=ηW总

斜面：W有用=Gh

2、额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功。

公式：W额=W总－W有用=G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）

斜面：W额=fL

3、总功：定义：有用功加额外功或动力所做的功

公式：W总=W有用+W额=FS

4、机械效率：定义：有用功跟总功的比值。

公式：定滑轮：

动滑轮：滑轮组：

5、有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。通常用百分数表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。

6、提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。

7、机械效率的测量：

（1）原理：

（2）应测物理量：钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S。

（3）器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。

（4）步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变。

（5）结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：

动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。

提升重物越重，做的有用功相对就多。

摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。

8、绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率

（1）当总功一定时，机械所做的有用功越多，或额外功越少，机械效率就越高。

（2）当有用功一定时，机械所做的总功越少，或额外功越少，机械效率就越高。

（3）当额外功一定时，机械所做的总功越多，有用功在总功中所占的比例就越大，机械效率就越高。