测量斜面的机械效率 PPT
斜面机械效率
斜面机械效率
斜面机械效率是衡量机器效率的重要参数之一。
斜面机械效率是指在较斜的斜面上行走时
的机械效率，例如坡状的路面或悬崖路面。
斜面机械效率的关键计算因素是斜坡机械技术
的应用，它包括机器的牵引力和负载分布方式。
1.斜面机械效率的重要参数：斜面机械效率取决于斜坡度，机器自重，发动机牵引力，轮
距和轮径等参数。
机器牵引力比较大，可以从安全、便捷和舒适性三方面获得更大的效率。
2.斜面机械技术应用：斜面机械技术应用使机械能够在斜面上行进，它的安全、稳定性和
效率受到机器自身负载分布方式的影响。
斜面机械效率的高低取决于发动机功率和轮距，
斜坡度，机械自重和状态等参数。
3.优化设计：为了获得更高的斜面机械效率，应该在机器结构和参数设计上面优化合理设计，以便使得斜面机械效率得到最大化。
优化设计一般包括发动机功率、动力转向系统、机器重量、负载分布、运动控制系统等方面的设计优化。
4.斜面机械效率的控制：斜面机械效率的控制关键是正确安装斜面机械，以最大限度地发
挥它的性能以及恰当地选择转向系统。
此外，斜面机械效率也受到后续维护和维护的影响，所有的机器都应定期维护和检查，以保证机器的正常运行。
以上就是关于斜面机械效率的叙述，我们可以从影响斜面机械效率的参数比较，并在设计
和控制上做出合理的决定，以提高斜面机械的性能和效率。
(完整版)斜面的机械效率
斜面的机械效率
斜面机械效率公式为:η=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：η=sinθ/μcosθ+sinθ
（θ为斜面倾角，μ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:
η=W有/W总=Gh/Fs=Gh/（f+F')s=Gh/（μF⊥+F∥）s=Gsinθ*s/(μGcosθ+Gsinθ）＊s=sinθ/μcosθ+sinθ
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的利用率。
(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。
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。
＊此处为51％是因拉力四舍五入所致。
结论:机械效率与物体重量无关。
机械效率(共30张PPT)
机械效率 在物理学中，将有用功与总功的比值，叫做机械效率。
机械效率通常用百分数表示：
机械效率＝有 总 用 功 功100
如用字母η表示机械效率，则上式又可写成：
＝W有用 100 W总
注意：（1）机械效率η没有单位是一个比值 ； （2）对于实际机械，由于额外功的存在，总有 W有用＜W总，因此η＜100％。
额外功 2520J
砂子重100N
桶重20N
地面到三楼高6 m
1对砂子 做功
600J
有用功 600J
人拉滑轮做功
总功 720J 2对桶做功
120J
额外功 120J
砂子重100N 桶重20N
动
滑轮重10N 地面到三楼高6 m
在物理学中，将有用功与总功的比值，叫做机械效率。 （2）对于实际机械，由于额外功的存在，总有
第五节 机械效率
思考：
如何帮助小明的爸爸把50 块木料顺利地搬到房上？
可以使用的方法：
（1）起重机（杠杆） （2）斜面 （3）轮轴 （4）动滑轮（滑轮组）
起重机（杠杆）
斜面
小明利用动滑轮把 木料拉上四楼时，
手拉绳子做的功与 动滑轮对木料做的
功相等吗？
活动 11．7 再探动滑轮
如图所示，用手通过一个弹簧测力计沿竖直 方向匀速拉一个动滑轮，使挂在动滑轮下面
1
2
10
1.5
20
2
5
5
3.0
10
⑴实验中应 匀速拉弹簧测力计．
⑵第一次实验测得滑轮组的机械效率为____6__6_.；7 ％
第二次实验时滑轮组的机械效率 大于(选填“大于”、“小于
或“等于”）第一次实验时的机械效率．
第12章 第3节 机械效率 第2课时 滑轮组和斜面的机械效率
东方心韵
D O N G F A N G X IN Y U N
新/动/力/学/习/小/镇
湖北东方心韵文化传播有限公司
物理
第十二章 简单机械
第3节 机械效率 第2课时 滑轮组和斜面的机械效率
XI ND ONGL I
1．滑轮组机械效率(s—绳子自由端移动的距离，n—动滑轮上绳子 的股数，h—物体被提升的高度，f—物体水平运动受到的摩擦力)
XI ND ONGL I
4．(2019 重庆)工人师傅用如图所示的滑轮组，将重为 800 N 的重 物缓慢匀速竖直提升 3 m，人对绳的拉力 F 为 500 N，不计绳重和滑轮 转轴处的摩擦，则( B )
A．绳子自由端移动的距离为 9 m B．动滑轮的重力为 200 N C．人通过滑轮组做的有用功为 1 500 J D．滑轮组的机械效率为 53.3%
竖直：η＝WW有 总＝GFhs ＝nGF
水平：η＝WW有 总＝Ffss物绳＝nfF
2．斜面的机械效率：η＝WW有 总＝GFhs (s—斜面长， h—斜面高 )
XI ND ONGL I
1．(2018 安徽)如图所示，当水平拉力 F＝50 N 时，恰好可以使物体 A 沿水平地面向右做匀速直线运动．已知物体重为 200 N，所受地面的摩擦力 约为 80 N，假如在 5 s 时间内，物体水平移动了 0.6 m，不计绳和滑轮的自重，
XI ND ONGL I
7．小明在探究“斜面的机械效率”的实验中，用长度 s＝0.50 m 的 木板搭成一个斜面，用弹簧测力计将重为 G＝5.0 N 的物块从斜面底端 匀速拉至斜面顶端．
XI ND ONGL I
(1)小明在实验中，调整斜面的高度为 h＝0.22 m，将物块从斜面底 端匀速拉至顶端的过程中，弹簧测力计的示数 F＝4.0 N，则有用功为 1.1 J，机械效率为 55% ，木块受到的摩擦力为 1.8 N.
测量斜面的机械效率
测量斜面的机械效率
实验目的：测斜面的机械效率。
实验器材：弹簧测力计1个、刻度尺1把（米尺）、细线、木板1块、斜面（带刻度的长木板）1块、带钩的方木块块。
实验原理：利用斜面测定有用功和总功，根据:η=W有/W总=Gh/Fs测定它的机械效率。
设计实验：
（1）测量斜面的机械效率，需要测量哪些物理量：。
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，改变木块的位置，逐渐增加斜面的高度，再做2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
分析与论证：
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”）。
交流与讨论：
1．实验中还有哪些不足？是否存在以下问题：测量拉力的时候，不能保证匀速拉动物体
．．．．．．．．，而且弹簧测力计不是固定的，而是运动的，不便于读数，拉力的测量误差比较大。
斜面长度和斜面高度的测量也存在一些误差。
所以我们在测量的时候，都要非常的细心，这样才能提高实验的成功率。
2023年中考物理(人教版)总复习一轮课件：第16课时 滑轮、斜面及机械效率
• 【点拨】滑轮组绕线作图方法:(1)画最省力的绕法:使与动 滑轮相连的绳子段数最多,起点在动滑轮。(2)已知n时的绕 法:按照“奇动偶定”的原则,“从内到外”的顺序依次绕线。
考点二 其他简单机械
名称
斜面
轮轴
示意图 斜面是一种可以 省力 的简 由轮和轴组成,能绕固定
定义 单机械,但必须多移动 距离 轴转动的简单机械
钩码的重力和被提升的高度相同,改变
。
• 5所.探提究升滑钩轮码组的机重械力效相率同与,改重变物提被升提钩升码的动的高滑高度轮度的所。关受系的:控重制力同一滑轮组
• 【实验结论】
• 6.同一滑轮组,提升的物体越 重
,机械效率越高。
• 7.不同滑轮组提升同一重物,动滑轮越轻(个数少或质量小),
机械效率越
• 个滑轮质量均相同),实验数据记录如下表所 • 示。
图16-16
实验
钩码 钩码上升 绳端拉 绳端移动 机械
次数 重G/N 高度h/m 力F/N 距离s/m 效率η
1
2
0.1
1.2
0.3
55.6%
2
2
0.2
1.2
0.6
55.6%
3
4
0.1
1.9
0.3
70.2%
4
4
(1)实验中应沿竖直方向
0.1匀速
(续表)
原理
FL=Gh,由公式可知,高度
(不计 相同时,斜面越长越 省力 摩擦)
螺旋楼梯、盘山公路、 应用
螺丝钉
方向盘、水龙头、扳手
考点三 功的分类
三种功
概念
计算方法
有用功 无论是否使用机械都必须做的功, W有=G物h,
中考物理讲义课件 第11讲 第2课时 滑轮 斜面 机械效率
真题自测明确 考向
滑轮组的相关计算 1．(2020·南充)(多选)如图所示，重为 2N 的物体 A 放在水平桌面上，重为 5N 的 物体 B 挂在动滑轮下，每个滑轮重为 1N(不计绳重和摩擦)，B 恰好可以匀速下降。 现对 A 施加水平向左的拉力使 B 上升，当 B 以 0.3m/s 的速度匀速上升时，拉力 大小为 F。下列说法正确的是( BC ) A．B 匀速下降时，物体 A 受到 3N 的摩檫力 B．拉力 F 的大小为 4N C．拉力 F 的功率为 3.6W D．B 匀速上升 0.6m 的过程中，拉力 F 做功 2.4J
提升重物过程中所做的有用功：W 有＝GAh＝5000N×2m＝1×104J， 提升重物过程中所做的额外功：W 额＝G 动h＝650N×2m＝1300J，
则
此
时
整个机械的机械
效
率
：
η
＝
W有 W总
×
100%
＝
W有 W有＋W额
×
100%
＝
1×110×4J1＋041J300J×100%≈88.5%；
(3)工人师傅利用该装置将另一物体 B 以 0.1m/s 的速度匀速放入水中的过程 中，绳子拉力功率随时间变化关系如图丙所示，请计算物体 B 的密度。(ρ 水 ＝1.0×103kg/m3)
2．(2017·南充)如图所示，在滑轮组的作用下，重为 300N 的 A 物体以 0.2m/s 的速度匀速上升，动滑轮重为 60N，不计绳重和摩擦。则绳子自由端的拉力 F＝ 120 N，拉力 F 做功的功率 P＝ 72 W。
3．(2012·南充)如图所示，在水平地面上放一个重 300N，底面积为 100cm2 的物体，不考虑绳的重力和绳与滑轮间的摩擦，匀速拉动物体时，物体与 地面的摩擦力为 60N，则水平拉力 F＝ 30 N，物体对地面的压强是
测量滑轮组和斜面的机械效率实验原理
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。
探究斜面的机械效率
斜面的 小车
倾斜程 重量
度
G/N
斜面高 沿斜 度h/m 面拉
力 F/N
斜面 长 s/m
有用 功
W有 /J
总功 机
W总/J
械 效
率
较缓
较陡
最陡
结论:斜面越陡,越不省力,机械效率越高。
3、斜面的机械效率 斜面的机械效率跟斜面的光滑程度与
斜面的坡度有关，斜面越光滑、坡度越大， 机械效率越高。
注：提高斜面机械效率的方法 1）增大斜面的倾斜程度 2）减小斜面的粗糙程度
4
1.如图所示,某人用200N的 推力沿高为2m,长为10m的 粗糙斜面把重为500N的物 体推到斜面顶端,问:有用功 是多少?人的推力所做的总 功为多少?斜面的机械效率 是多少?
2.工人常利用斜面把重物搬运到汽车上。如图9-4 示，汽车车厢高度h=1.5m，斜面长度s=3m，现 用力F沿斜面把重箩筐G=1800N的重物匀速拉Байду номын сангаас车
探究斜面机械效率与斜面坡度的关系
1.测量小木块的重量，记录数据； 2.把小木块用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉；分
别记录拉力F、木块沿斜面移动的距离s、木块上 升的高度h；
3.改变斜面的倾斜程度，重复步骤2.
1
3.注意事项：
①要匀速拉动物体。 ②拉力要与斜面平行。 ③及时记录数据。
猜想: 1.你认为省力多少与斜面的倾斜程度有什么关系? 2.斜面的机械效率与它的倾斜程度有什么关系?
第5课时 斜面与机械效率
1. 有用功是指我们必须要做的这部分功； 额外功或无用功是指不需要，但又不得不做的
那部分功。功 的比值。
η＝W有用/W总×100%＝Gh/FL×100%； W总 ＝ W有用＋ W额外；W有用 < W总。 3.实验：测量斜面的机械效率
(2)图乙是弹簧测力计的放大图，结合图甲，你会发现导致实验结果违背科学规律的原因是 弹簧测力计读数读错了，应为0.8牛 。
(3)纠正错误后，可计算出该滑轮组的机械效率为 83.3% 。
7.往车上装重物时，常常用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去。如图所示，工人用3m 长的斜面，把120kg的重物提高1m，假设斜面很光滑，则需要施加的推力为400N；若实际
A.物体沿斜面匀速上升时，拉力大小等于摩擦力 B.做的有用功是50J C.此斜面的机械效率为62.5% D.物体受到的摩擦力大小为15N
13.小芳同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况，斜面的机械效率与斜面 的倾斜程度之间的关系，如图所示。她首先测出小车重，然后用弹簧测力计沿斜面拉动小 车，调节斜面倾斜角θ的大小多次测量，得到下表所示的数据：
4.下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是( C ) A.功率大的机械，做功一定多 B.做功多的机械，效率一定高 C.做功快的机械，功率一定大 D.效率高的机械，功率一定大
5.测量滑轮组机械效率的装置如图所示，用5N拉力将
重为8N的物体匀速提升0.5m，用时4s，拉力做的总功
W总＝ 5 J，有用功W有用＝ 4 J，滑轮组的机械 效率η＝ 80% ，拉力的功率P＝ 1.25 W。
控制变量 法。
14.如图所示(滑轮组的绕绳未画出)，人以600N的 力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10s，使绳端 向下移动了1.5m、重物匀速上升了0.5m，已知 滑轮组的机械效率为70%(g＝10N/kg)。 (1)人的拉力的功率多大？ (2)被吊起的重物质量多大？ (3)按题意画出滑轮组的绕绳。 解：(1)v＝s/t＝1.5m/10s＝0.15m/s，P＝Fv＝600N×0.15m/s＝90W； (2)n＝1.5m/0.5m＝3，G＝nηF＝3×70%×600N＝1260N，m＝G/g＝1260N÷10N/kg＝
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L
h
G
G
一、使用斜面能省力吗？
我的设计是：
省力 省力
结论：使用斜面能省力。
二、斜面的机械效率为多少？
我的设计是： 1、实验原理：( η=W有用/W总=Gh/、如何提高斜面的机械效率呢？
我的猜想是：
1）__增__加__斜__面__光__滑__程__度__可以提高斜面的机械效率。 2）减小__(_增__加__)_斜__面__的__坡__度_可以提高斜面的机械效率。 3）…………………………………………
实验设计：大家一起动动脑
一：1、2两大组以小组为单位探究斜面机械效 率是否跟斜面坡度（h/L）有关？
二：3、4两大组以小组为单位探究斜面机械效 率是否跟斜面与物体的粗糙程度有关？
注意：设计过程 中哪些变量应控
制好？
G
F L
DG h
G
A
B
G C
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
L=6m
H=1.5m
F
B
A
斜面（inclined plane)
DG
G A
B
h L
G C
你想知道关于斜面的哪些问题？
1、我想知道_使__用__斜__面__能__否__省__力_________？ 2、我想知道_斜__面__的__机__械__效__率__是__多__少_____？ 3、我想知道_如__何__提__高__斜__面__的__机__械__效__率___？ 4、我还想知道…………………G………..
9
1、2两组实验方案 3、4两组实验方案
实验结果交流：大家一起谈一谈。
实验结论：
1）斜面的机械效率跟 斜面的粗糙程度 有关。 2）斜面的机械效率跟 斜面的坡度（h/L) 有关。
课外实践：在校园中，在
回家路上找找人们还在使用哪 些我们还未学过的机械来提高 工作效率。
Thank you for your help!
A
B
Well done!
你的建议给工人减轻了多少负担呢？
例：工人要将1000牛的箱子用手直接搬上1.5米高的汽车， 至少需要多大的力？需做功多少焦？如果工人使用你的建 议改用斜面，斜面长6米，则只需力400牛，请计算一下工 人这时要做功多少焦？斜面的机械效率为多少？如果他使 用你改进后的斜面（在货物下装轮子），则只需力300牛， 此时斜面的机械效率为多少？
Help me! Do you have
? any good ideas
pulley[puli] system
B
A Too
heavy!
On my way home,I
h=1.5m
Good idea.Thank you.Do you have any
other good ideas?
Good idea.How clever! Thank you !