斜面机械效率公式为.doc

斜面机械效率公式为：=W有/W总=Gh/Fs。 斜面机械效率的推导（G为物体重量，h为斜面竖直高度，F为拉力大小，s为斜面长度。） 推导公式：=sin/cos+sin （为斜面倾角，为滑动摩擦系数） 推导过程：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： =W有/W总=Gh/Fs=Gh/(f+F)s=Gh/(F+F)s=Gsin*s/(Gcos+Gsin)*s=sin/cos+sin 机械效率的意义（1）机械效率是反映机械性能的优劣的重要标志之一。总功等于有用功与额外功之和，因而有用功只占总功的一部分。显然，有用功所占比例越大，机械对总功的利用率就越高，机械的性能就越好。物理中，用机械效率来表示机械对总功得了利用率。 （2）在计算机械效率时，注意物理量名称所标示的意义。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总=W有用，W输入=W输出，W动=W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。 猜想：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） 实验步骤：(将所测数据填入表格一中) 用弹簧测力计测出木块的重力G 用刻度尺量出斜面的长度S和高度h1 用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动，读出拉力F1 改变斜面的倾斜程度，量出斜面的高度h2 用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动，读出拉力F2 计算公式： W有1=Gh1 W有2=Gh2 W总1=F1S W总2=F2S 表格一： 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机械效率较缓较陡附：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1.50.090.50.70.1350.3538.5%较陡1.50.090.70.70.2550.4952%结论：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。 猜想：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） 实验步骤：(将所测数据填入表格二中) 用弹簧测力计测出木块的重力G 用刻度尺两处斜面的长度S和高度h 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 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 计算公式：W有=GhW总1=F1SW总2=F2S 表格二： 接触面大小物体重量 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机械效率较小较大附：试验参考数据（仅供参考，不得死记硬背，要实事求是）接触面大小物体重量 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1.50.170.70.70.2550.4952%较大1.50.170.70.70.2550.4952%结论：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。 猜想：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） 实验步骤：(将所测数据填入表格三中) 用弹簧测力计测出木块的重力G 用刻度尺两处斜面的长度S和高度h 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 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 计算公式：W有=GhW总1=F1SW总2=F2S 表格三 斜面的粗糙程度物体重量 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附：试验参考数据（反对死记硬背，要实事求是） 斜面的粗糙程度物体重量 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1.50.170.70.70.2550.4952%较粗糙1.50.1710.70.2550.736%结论：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。 猜想：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四中) 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 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 用弹簧测力计测出木块和钩码的重力G2 用弹簧测力计拉木块和钩码做匀速直线运动，读出拉力F2 计算公式：W有1=G1h W有2=G2h W总1=F1S W总2=F2S 表格四 物体重量物体重量 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机械效率较轻较重附：试验参考数据（反对死记硬背，要实事求是） 物体重量物体重量 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1.50.170.70.70.2550.4952%较重2.50.171.20.70.4250.8451%*