【物理课堂笔记】12.3 机械效率

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教育部审定 2012 八年级物理 义务教育教科书

克拉玛依准东中学

第十二章 简单机械

§12.3 机械效率

一、机械效率

1、有用功:使用机械时,为了达到目的而必须做的功,叫做有用功。用W有用表示

(有用功相当于不使用机械时,人直接对物体所做的功。)

当提升重物时,W有用=Gh=W总-W额=W总η

2、额外功:在工作时,人们不需要的但不得不做的功,叫做额外功。

(使用机械时,由于克服摩擦以及机械自重所做的功就是额外功。)

W额=W总-W有用

在忽略绳重、摩擦的前提下,滑轮组的额外功W额=G动滑轮h

斜面的额外功W额=fs,f为摩擦力

3、总功:有用功加额外功是总共做的功。

W总=W有用+W额外=Fs=ηW有用

斜面的总功W总=fs+Gh=Fs

4、机械效率:有用功跟总功的比值叫机械效率。它表示做功的有效程度。

公式:总有用WW

有用功总小于总功,机械效率总小于1。

机械效率通常用百分数表示。

提高机械效率的方法:① 减小机械自重;

② 减小机件间的摩擦,保持零件间的润滑。

提高滑轮组机械效率,还有一种方法是在绳能承受的范围内增加物重。

二、影响滑轮组机械效率大小的因素

1、滑轮组的机械效率

(忽略绳重、摩擦)(万能公式)动动动额有用有用总有用总有用GGGGGhGGhGhWWWWWFnGFnhGhFsGhWW11

2、滑轮组机械效率的高低与动滑轮重、摩擦力的大小、物重等因素有关。绕线方法不影响滑轮组的机械效率。

3、使用相同的滑轮组提升重物时,物体越重,滑轮组的机械效率越高。

原因:使用相同的滑轮组提升重物时,额外功不变,而物体变重,有用功变大,有用功占总功的比值变大,机械效率提高。

4、使用滑轮组时,轮与轴之间的摩擦力越小,机械效率越高。

当被提升的物体重力相同时,动滑轮越轻,滑轮组的机械效率越高。

教育部审定 2012 八年级物理 义务教育教科书

克拉玛依准东中学

三、影响斜面机械效率大小的因素

1、斜面的机械效率

fsGhGhWWWWWFsGhWW额有用有用总有用总有用

斜面机械效率的高低与斜面的光滑程度及斜面的倾斜程度有关。

在斜面的倾斜程度相同时,斜面越光滑,机械效率越高。

光滑程度相同时,斜面越陡,机械效率越高。

四、机械效率实验

1、测量滑轮组的机械效率

【实验原理】FsGhWW总有用

【需要测量的物理量】物体的重力G、物体被提升的高度h、拉力F、绳子自由端移动的距离s

【实验器材】钩码、铁架台、滑轮、细线;弹簧测力计、刻度尺

【注意事项】

① 弹簧测力计要沿着竖直方向匀速拉动物体。沿竖直方向拉的目的是减小误差。匀速拉动的目的是使示数稳定。

② 如果物体静止时读数,测量的结果不包括摩擦,会使测量结果偏大。

【实验表格】下表可供参考

物体的重力G/N

物体被提升的高度h/m 有用功W有/J 拉力F/N 绳子自由端移动的距离s/cm 总功W总/J 机械效率η

2、测量斜面的机械效率

【实验原理】FlGhWW总有用

【需要测量的物理量】物体的重力G、斜面的高度h、拉力F、斜面的长度l

【实验器材】斜面、大小木块(大木块用来垫高)、弹簧测力计、刻度尺

【注意事项】① 注意控制变量。② 要使用弹簧测力计拉着物体沿斜面方向匀速运动。

【实验表格】下表可供参考(按照下表做实验时需要控制斜面粗糙程度一定)

斜面倾斜程度 物体的重力G/N 斜面高度h/m 有用功W有/J 拉力F/N 斜面长度s/cm 总功W总/J 机械效率η

最缓

较陡

最陡