测量滑轮组和斜面的机械效率实验原理
- 格式:docx
- 大小:12.24 KB
- 文档页数:2
实验名称:探究斜面的机械效率提出问题:斜面也是一种机械,那么使用斜面能否省功,若不能省功斜面的机械效率与哪些因素有关?它的省力情况与机械效率又有什么关系呢?我们该如何测量并探究斜面的机械效率呢?猜想与假设:1.使用斜面不能省功。
2.斜面的机械效率跟它的倾斜程度有关。
斜面倾斜程度越大,机械效率越高。
3.斜面的机械效率与斜面粗糙程度有关,斜面越粗糙,机械效率越高。
设计实验:要证明同学们的猜想是否正确,最好的办法就是做实验,但是在做实验之前,我们必须先设计好实验方案。
讨论完成以下问题:(1)当一个物理量与几个因素有关时,我们用控制变量方法来进行实验。
(2)探究斜面的机械效率,需要测量哪些物理量:物重G、拉力F、重物上升的距离h、弹簧测力计移动的距离S。
(3)我们需要哪些测量仪器:弹簧测力计刻度尺。
(4)斜面的机械效率表式:。
(5)你准备怎样测量拉力大小沿斜面匀速向上拉动物体时的拉力。
实验器材:一块长木板、小车、弹簧测力计、刻度尺、几块不相等的木块、毛巾、玻璃、细绳。
实验过程:1.用弹簧测力计测得小车的重力G。
2.用长木板和木块装置成如图所示的斜面,把小车通过细绳与弹簧测力计连接,沿斜面拉动弹簧测力计,把小车匀速拉上斜面。
3.分别从弹簧测力计上读出拉力F,并用刻度尺测出小车移动的距离S和升高的高度h。
4.保持斜面的长度不变,换用不同高度的木块,逐渐增加斜面的高度,做3次实验。
分别将实验数据记录在表格中。
5.保持斜面的高度不变,换用不同的材料铺在木板上,改变斜面的粗糙程度,做3次实验。
分别将实验数据记录在表格中。
设计实验表格表格一表格二3.进行实验:下面就开始实验吧。
同学们边做实验边记录数据。
分析与论证:对实验数据的结果进行分析:1.实验表明,使用斜面______省功(选填“能”或“不能”)。
2.在使用光滑程度一样的斜面,斜面越陡,越________(选填“省力”或“费力”),斜面的机械效率越______(选填“高”或“低”)。
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η2、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 =Fs4、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W W =η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GG G G G h G Gh Gh W W W W W FnG Fnh Gh Fs Gh W W +=+=+=+======11ηη2、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。
三、影响斜面机械效率大小的因素 1、斜面的机械效率fsGh GhW W W W W FsGhW W +=+====额有用有用总有用总有用ηη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。
测量斜面的机械效率实验原理实验目的:
通过实验测量斜面的机械效率,了解斜面在力学上的应用和性能。
实验原理:
斜面是物理学中常见的简单机械装置,利用斜面可以减小所需
的力以提升物体或者改变物体的速度。
机械效率是指机械装置在能
量转换过程中的有效性,通常用来衡量机械装置的性能。
斜面的机
械效率可以通过实验来测量。
测量斜面的机械效率的实验装置通常包括一个斜面、一个物块、一个滑轮和一根绳子。
首先,将斜面倾斜放置,然后将物块连接到
绳子的一端,另一端通过滑轮固定在斜面上。
施加一个力使得物块
上升或下降,通过测量所施加的力和物块的位移,可以计算出斜面
的机械效率。
实验步骤:
1. 将斜面倾斜放置,并固定好。
2. 将物块连接到绳子的一端,另一端通过滑轮固定在斜面上。
3. 施加一个力使得物块上升或下降,记录下所施加的力和物块的位移。
4. 根据测得的数据,计算斜面的机械效率。
实验注意事项:
1. 确保实验装置的稳定性,避免发生意外。
2. 测量时要注意准确记录所施加的力和物块的位移,以保证实验数据的准确性。
3. 在实验过程中要小心操作,避免发生意外伤害。
通过这个实验,我们可以深入了解斜面的机械效率,并且通过实验数据的分析,可以进一步探讨斜面在力学上的应用和性能。
这对于物理学和工程学的学习都具有重要意义。
测量滑轮组和斜面的机械效率实验原理
一.滑轮组的机械效率实验原理:
1.滑轮组的机械效率是指输入功率与输出功率之比,即η= Pout /Pin。
在实验中,我们可以通过测量滑轮组的输入功率和输出功率来计算机械效率。
2.输入功率可以通过测量施加在滑轮组上的力F和施加力的速度v来计算,即P_in=Fv。
3.输出功率可以通过测量滑轮组上的负载力F'和负载力的速度v'来计算,即P_out= F'v'。
4.通过测量这些参数,我们可以计算出滑轮组的机械效率η。
二.斜面的机械效率实验原理:
1.斜面的机械效率是指斜面上物体的重力势能转化为动能的效率,即η=(mgh-mgh')/(mgh)=1-h'/h,其中m是物体的质量,g是重力加速度,h是斜面的高度,h'是物体下滑的高度。
2.在实验中,我们可以通过测量物体下滑的高度h'和斜面的高度h来计算机械效率。
3.通过测量这些参数,我们可以计算出斜面的机械效率η。
三.实验步骤:
1.滑轮组的机械效率实验:首先,我们需要测量施加在滑轮组上的力F和施加力的速度v,然后测量滑轮组上的负载力F'和负载力的速度v'。
通过这些参数,我们可以计算出滑轮组的机械效率η。
2.斜面的机械效率实验:首先,我们需要测量物体下滑的高度
h'和斜面的高度h。
通过这些参数,我们可以计算出斜面的机械效率η。
四.注意事项:
1.在实验中,我们需要确保测量的参数准确无误,以保证计算出的机械效率结果准确可靠。
2.在实验中,我们需要注意安全,避免发生意外事故。
五.实验结果分析:
1.通过实验,我们可以得到滑轮组和斜面的机械效率,从而了解它们的性能和效率。
2.通过比较不同条件下的机械效率,我们可以分析滑轮组和斜面的性能差异,从而优化设计和使用。
通过这些实验,我们可以更好地了解滑轮组和斜面的性能和效率,为实际应用提供参考和指导。