初二物理功的知识点:影响滑轮组和斜面机械效率的因素
滑轮组的机械效率

滑轮组的机械效率引言在机械领域中,滑轮组是一种常见的机械装置,它由多个滑轮组成,用于改变力的方向和大小,以便完成各种机械工作。
在滑轮组中,机械效率是一个非常重要的概念,它表示实际输出功率与输入功率之间的比值。
本文将介绍滑轮组的机械效率以及影响机械效率的因素。
滑轮组的机械效率概述滑轮组的机械效率是指滑轮组在传递力和改变力方向时的效率。
通常情况下,滑轮组的机械效率是小于1的,这是因为在滑轮组中,存在一些能量损失,如摩擦损失和弹性变形损失。
因此,实际输出功率会小于输入功率。
影响滑轮组机械效率的因素滑轮组的机械效率受多种因素的影响,下面将介绍其中几个主要的因素。
摩擦损失摩擦是影响滑轮组机械效率的主要因素之一。
在滑轮组中,滑轮与滑绳、滑块等传动部件之间会产生摩擦,从而导致能量损失。
为了降低摩擦损失,可以采取一些措施,如使用润滑剂、降低滑轮与传动部件的接触面积等。
弹性变形损失滑轮组中的弹性变形也会导致机械效率的损失。
当滑轮和滑绳受到力的作用时,它们可能会产生弹性变形,从而导致能量损失。
为了减少弹性变形损失,可以选择合适的滑轮材料和设计滑轮的结构。
机械间隙滑轮组的机械间隙也会对机械效率产生影响。
机械间隙是指两个相邻滑轮之间的距离,如果间隙过大,会导致力的损失和能量的浪费。
因此,在设计滑轮组时,需要合理控制机械间隙,确保力能够有效传递。
滑轮摩擦率滑轮的摩擦率也会对机械效率产生影响。
摩擦率是指滑轮表面的摩擦性能,如果摩擦率过大,会导致能量损失增加。
因此,在选择滑轮材料和表面处理时,需要考虑其摩擦率,以提高机械效率。
计算滑轮组的机械效率为了计算滑轮组的机械效率,我们需要知道滑轮组的实际输出功率和输入功率。
实际输出功率可以通过测量滑轮组输出的力和速度来获得。
而输入功率则可以通过测量输入力和速度来获得。
机械效率可以通过以下公式来计算:机械效率 = 实际输出功率 / 输入功率结论滑轮组是一种常见的机械装置,它通过改变力的方向和大小来完成各种机械工作。
【物理课堂笔记】12.3 机械效率

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。
机械效率影响因素

机械效率影响要素简单机械的机械效率是力学中的要点和难点, 也是中考几乎每年必考的一个知识点。
为了较好地理解各样简单机械的做功状况, 就要弄清实用功、额外功和总功的观点:(1)实用功 : 机械对物体做的功 , 是目的 .(2)额外功 : 不需要但不得不做的功 , 比如战胜机械间的摩擦做功 .(3)总功 : 人( 动力 ) 对机械做的功 .最常有的简单机械有三种: 滑轮组、杠杆和斜面。
下边就这三种简单机械模型来议论一下简单机械的机械效率影响要素。
一、研究影响滑轮组机械效率的要素(竖放)滑轮组的机械效率(不计摩擦)W实用W实用G物 h G物1W总W 实用 W额外G物 h G轮 h G物 G轮G轮1G物所以滑轮组的机械效率与物重与轮重有关:(1)滑轮越重,滑轮组的机械效率越低,能够理解为滑轮越重,做的额外功越多;(2)物体越重,滑轮组的机械效率越低,能够理解为做的实用功多,机械效率越高1.在“研究影响滑轮组机械效率的要素”实验中,某同学用以下图的同一滑轮组分别做了三次实验,实验数据记录以下:(1)写出表中标有编号①、②和③的空格处的数据?(2)在实验操作中应当如何拉动弹簧测力计?(3)剖析实验数据,同一滑轮组的机械效率主要与什么要素有关?为何 ?(4)不一样滑轮组的机械效率又与其余哪些要素有关呢?( 列举一例 )答案:( 1) 2.2N 30(2)竖直向上匀速拉动( 3)物体的重力有关(4)还与动滑轮重力有关2.在“测滑轮组机械效率”的实验中,小强按正确方法操作,图9 是他实验中的情形,下表是他记录的一组数据。
(1 )由表中数据可计算出,滑轮组对钩码做的实用功为0.1J ,人做的总功为 _______J 。
(2 )对以上两个计算结果进行比较,其不合理之处是 ______________ ;联合弹簧测力计放大图,可知小强的错误是_____________________ 。
(3 )在该次实验中,所测滑轮组的机械效率应当为______________。
斜面的机械效率。

斜面的机械效率。
斜面是一种常见的物理实验装置,可以通过斜面来研究物体在斜面上的运动规律以及斜面对物体的影响。
在实际应用中,斜面也被广泛运用在各种机械装置中,如坡道、滑道等。
机械效率是指机械装置所能实现的工作输出与输入之间的比值。
对于斜面而言,机械效率可以通过计算斜面的倾角以及斜面对物体所施加的力来进行评估。
斜面的机械效率主要受到以下几个因素的影响:
1. 斜面的倾角:斜面的倾角越小,机械效率越高。
这是因为斜面的倾角越小,物体在斜面上的运动所需的力越小,从而减小了能量损耗。
2. 斜面的摩擦力:斜面上的摩擦力会对物体的运动产生阻碍,从而降低机械效率。
减小斜面与物体之间的摩擦力可以通过涂抹润滑剂或改变斜面材料来实现。
3. 斜面的长度:斜面的长度越长,物体在斜面上的加速时间越长,从而减小了动能的损失,提高机械效率。
4. 物体的质量:物体的质量越大,斜面所需施加的力就越大,从而降低机械效率。
因此,在设计斜面时需要考虑物体的质量,以确保斜面能够承受物体的重量。
除了上述因素外,还有其他一些因素也会对斜面的机械效率产生影响,如斜面的表面光滑度、斜面的形状等。
了解斜面的机械效率对于设计和优化机械装置具有重要意义。
通过合理地选择斜面的倾角、减小摩擦力等措施,可以提高机械装置的效率,从而实现更好的工作输出效果。
初中物理专题复习14滑轮、斜面及机械效率(解析版)

专题14 滑轮、斜面及机械效率考点1 滑轮与滑轮组省一半的力,但不如图,用F表示力,s表示斜面长,h表示斜面高,物重为G。
理想情况下,根据功的原理,得W=Fs=Gh,变形得F=Ghs。
当h一定时,斜面越长越省力,例如盘山公路。
饮料瓶瓶盖、螺丝钉、螺旋千斤顶等。
如图所示,R为轮半径,r为轴半径,F1为作用在轮上的力,F2为作用在轴上的力,根据杠杆平衡条件,有F1R=F2r(动力×轮半径=阻力×轴半径)。
可知:当动力作用在轮上,则轮轴为省力杠杆;当动力作用在轴上,则轮轴为费力杠杆。
机械效率的计算1.实验器材:一盒钩码、(材料不同的)两组滑轮、铁架台、弹簧测力计、刻度尺。
2.实验方法:控制变量法。
3.实验结论:滑轮组的机械效率与提升物体的重力、滑轮组的自身结构以及摩擦有关。
(1)在滑轮组的自身结构相同时,提升的物体重力越大,滑轮组的机械效率越大。
(2)在提升的物体重力相同时,滑轮组自身的结构越简单,滑轮组的机械效率越大。
4.问题探究:(1)实验中,应怎样拉动弹簧测力计?为什么要这样做?竖直匀速拉动,使弹簧测力计示数稳定,便于读出拉力的大小。
(2)如何探究滑轮组的机械效率与物重的关系?保持滑轮组的自身结构、摩擦因素等均不变,改变提升的钩码的重力,观察并记录弹簧测力计的示数,计算比较机械效率的高低。
(3)如何探究滑轮组的机械效率与滑轮组的自身结构的关系?保持提升的钩码的重力不变,改变滑轮组的自身结构(改变动滑轮的材料或动滑轮的个数),观察并记录弹簧测力计的示数,计算比较机械效率的高低。
(4)实验结束后,如何计算总功、有用功、额外功?①W总=Fs(F是绳端的拉力,s是绳端通过的距离);②W有=Gh(G是提升钩码的重力,h是钩码被提升的高度);③W额=W总-W有。
基础检测(限时30min) 一、单选题1.如图所示,分别用力F1、F2、F3匀速提起物体A,若不计摩擦,关于三个力的大小关系,下列选项中正确的是()A.F1<F2<F3B.F1>F2>F3C.F2>F1=F3D.F1=F2=F3【解析】因为定滑轮相当于一个等臂杠杆,只能改变力的方向,而不省力,故定滑轮拉同一重物G,沿三个不同方向,用的拉力大小相等,即F1、F2、F3都等于物体的重力,故D符合题意。
人教版物理八年级下学期期末总复习 必考实验练习11 探究影响滑轮组机械效率的因素

专题11 探究影响滑轮组机械效率的因素1.某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时,提出了一些猜想并对猜想进行验证。
(1)如果影响机械效率的因素有A、B、C多个,要研究其与B因素的关系,需要先控制其他几个因素不变,而改变因素,从而进行研究。
(2)下列A、B是同学提出的两个猜想:猜想一:两个相同滑轮组成的滑轮组,其机械效率与滑轮组细线的绕法有关;猜想二:两个相同滑轮组成的滑轮组,其机械效率与滑轮组提升的物重有关。
为了验证上述猜想是否正确,同学们准备分别按图1、图2、图3和图4的滑轮组进行实验。
验证猜想一的小组应按图所示的两个滑轮组进行实验,若实验测得两滑轮组的机械效率大小(相等/不相等),则可初步判断猜想一是错误的;验证猜想二的小组应按图所示的两个滑轮组进行实验,若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等,则可初步判断猜想二是(正确/错误)的。
(3)请你为该班同学提出一种提高滑轮组机械效率的方法:。
2.某物理兴趣小组在测量滑轮组的机械效率,实验过程如下:①用弹簧测力计测量沙和袋所受总重力G并填入表格。
②按图安装滑轮组,分别记下沙袋和绳端的位置。
③匀速拉动弹簧测力计,使沙袋升高,读出拉力F的值,用刻度尺测出沙袋上升的高度h和绳端移动的距离s,将这三个量填入表格。
④算出有用功W有,总功W总,机械效率η。
⑤改变沙袋中沙子的重量,重复上面的实验。
次数沙和袋所受的总重力G/N 提升高度h/m有用功W有/J拉力F/N绳端移动的距离s/m总功W总/J机械效率η10.60.20.120.30.1866.7%20.90.20.180.40.60.243 1.20.20.240.50.60.3080%请根据实验过程和实验记录,思考并回答:(1)在第一次实验中,粗心的小冬同学忘记在表格中填写绳端移动的距离s,你认为s 应该为m。
(2)根据表中数据,可计算得出第二次实验的机械效率为。
(3)根据表中数据,分析得出所用动滑轮的重为N.(绳重和摩擦忽略不计)(4)分析三次实验中的数据,可以发现用同一个滑轮组提升重物,物重越大,滑轮组的机械效率。
影响机械效率因素的分析

影响机械效率因素的分析作者:王福星来源:《试题与研究·中考物理》2014年第01期由机械效率η=W有/W总分析,影响机械效率的因素就是W有和W总,而W总=W有+W额即W有和W额在W总中的比值。
但是具体到不同的简单机械中,影响机械效率的因素又是各不相同的。
1.影响斜面机械效率的因素影响斜面机械效率的因素有:斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度。
倾斜程度影响的是有用功,粗糙程度影响的是额外功。
斜面越光滑,机械效率越高;斜面的倾斜程度越大,机械效率越高。
图1例1.如图1所示是探究斜面的机械效率跟什么因素有关的实验装置。
(1)实验器材有木块、铁块、垫块、各处粗糙程度相同的长木板、弹簧测力计各一个,砝码若干,为了完成实验,还需要的测量工具是。
(2)实验时某同学在木块或铁块上放置不同的砝码,改变物块的重力,用弹簧测力计拉着物块沿斜面做匀速直线运动。
实验的部分数据如下表:实验次数接触面粗糙程度物块重G/N物块上升的高度h/m沿斜面的拉力F/N物块移动的距离l/m机械效率1较粗糙(木块-木板)2.00.251.20.8052%2同上2.00.351.40.8063%3同上5.00.353.50.8063%4较光滑(铁块-木板)5.00.353.10.80①该同学运用控制变量法探究的是斜面的机械效率与、、的关系。
②在第四次实验中,斜面的机械效率为。
解析:(1)分析表中需要测量的物理量,从而知道需要的测量工具。
由表中数据可见需要测量的物理量有四个:物块的重力、沿斜面的拉力、物块上升的高度、物块移动的距离,其中前两个由弹簧测力计完成,后两个由刻度尺来完成,因此还需要补充的器材是刻度尺。
(2)①分析实验1、2,接触面的粗糙程度、物块重力相同,斜面的倾斜程度不同,机械效率不同,研究的是斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系(有关);分析实验2、3,斜面的倾斜程度、接触面的粗糙程度相同,物块重力不同,机械效率相同,研究的是斜面的机械效率与物块重力的关系(无关);分析实验3、4,斜面的倾斜程度、物块重力相同,接触面的粗糙程度不同,机械效率不同,研究的是斜面的机械效率与接触面粗糙程度的关系(有关)。
初二物理(北京版)-探究影响滑轮组机械效率的因素-教案

科目物理教材北京版学段八年级下册本课标题探究影响滑轮组机械效率的因素教学目标设计知识与技能1.理解有用功、总功的概念2.会使用弹簧测力计和刻度尺测量滑轮组的机械效率3.理解物重、动滑轮重和滑轮与轴的摩擦可以影响滑轮组机械效率过程与方法1.通过猜想、测量、验证不同滑轮组的机械效率不同,以及进一步探索同一滑轮组机械效率是否相同的过程,体会科学探索的过程;2. 通过对滑轮组额外功的测量、对比和分析,培养学生记录数据、分析数据的能力。
情感态度与价值观1.让学生体会,在实际测量中,要尊重实验客观事实。
在认识事物和探索的规律的过程中抓住主要矛盾忽略次要矛盾的重要性。
2.在探究滑轮组机械效率的过程重,体会机械的使用对社会发展的作用,意识到提高机械效率的必要性。
教学重点 1.有用功和总功的讲解2.测量动滑轮对物体的拉力3.记录、分析实验数据教学难点1.如何测量滑轮对重物拉力2.探究滑轮组机械效率与物重是否有关时,避免循环论证教学流程比较不同滑轮组做相同有用功时的机械效率分析、猜想、验证影响滑轮组机械效率不等因素比较相同滑轮组做不同有用功时的机械效率分析、猜想、验证影响滑轮组机械效率不等因素测量滑轮组的机械效率滑轮组的机械效率与动滑轮重有关滑轮组的机械效率与物重有关与提升物体高度无关问题解疑学以致用小结实际测量中,不能忽略次要因素。
探究规律是可抓住要因素忽略次要因素教师活动问题:不同滑轮组,做相同的有用功机械效率相同吗?验证猜想:测量两滑轮组机械效率问题:如何测量滑轮组的机械效率分析学生方案回顾机械效率:滑轮组的机械效率等于有用功与总功的比值,总功是外界对滑轮组的输入功,此时是人手对滑轮组的拉力F做的功,等于绳子末端受到的拉力F乘以绳子末端被拉过的距离S。
滑轮组对外输出的功叫做有用功,那么有用功是哪个力做的功呢?显然是动滑轮对外的拉力T做的功是有用功。
三种情景下的拉力T的大小分析情景一中如果物体在变速上升的过程中,动滑轮对物体的拉力T不等于G,只有使物体匀速上升,动滑轮对物体的拉力T=G,所以这种情景下要想测量滑轮组的机械效率,必须让重物匀速上升。
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初二物理功的知识点:影响滑轮组和斜面机械效率的因素
1)影响滑轮组机械效率的因素
滑轮组的机械效率为
=W有用/W总=Gh/FS=Gh/Fnh=G/nF(n为与动滑轮相连的绳子的段数或承担重物重的绳子的段数,S=nh)
使用滑轮组来提升物体时,机械间的摩擦越小,动滑轮越轻,滑轮组的机械效率越高。
若不计绳重及摩擦时,滑轮组的机械效率为
=W有用/W总=W有用/W有用+W额外=Gh/(G+G动)*h=G/G+G动=1/(1+G动/G)
由此可见,在不考虑绳重及摩擦时,一个滑轮组的机械效率的大小仅与滑轮的重量及物体的重量有关,而与提升的高度和滑轮缠绕方式无关。
被提升的重物越重,滑轮组的机械效率越高,在提升相同的重物时,动滑轮重量越小,机械效率越高。
提高滑轮组的机械效率的方法:①增大物体重力②减小动
滑轮的重力③减小轮和轴间的摩擦
2)影响斜面机械效率的因素
斜面的机械效率为
=W有用/W总=Gh/FS
斜面的机械效率跟斜面的光滑程度和斜面的倾斜程度有关。
斜面倾斜程度相同时,斜面越光滑,斜面的机械效率就越高;光滑程度相同时,斜面越陡,斜面的机械效率就越高。