探究斜面的机械效率
斜面的机械效率
在九年级物理课本第15章《功和机械能》的第二节里有这样一个探究实验：探究斜面的机械效率。
其中有这样一个结论：影响斜面机械效率的因素有：1、斜面的倾斜程度，斜面越倾斜，拉力越大，机械效率越高；2、斜面的粗糙程度，斜面越粗糙，拉力越大，机械效率越低。
整个结论的得出，是通过实验，控制其中一个变量，改变另一个变量，比较实验数据得出的。
那么它的理论推理是怎样的呢？
斜面高为H，长为S，物体重为G，斜面与水平面的夹角为θ,拉力大小为F，斜面的摩擦系数为μ。
求该斜面的机械效率为多少？
首先要将重力G进行力的分解，根据“平行四边形法则”可将重力G分解为沿斜面向下的力F2和对斜面的压力F1。
F1=GCosθ F2=GSinθ
其中分力F1与斜面对物体的支持力构成一对平衡力。
沿斜面向下的分力F2、斜面和物体间的摩擦力与拉力F构成平衡力。
拉力F=F2+f=GSinθ+GCosθμ
那么斜面的机械效率为：
η=W有/W总=GH/FS=GH/(F2+f)
=GSSinθ/(GSinθ+Gcosθμ)S
分式上下约掉G和S,可得：
η=Sinθ/Sinθ+cosθμ
分式上下都除Sinθ可得：
η=1/1+cotθμ
余切函数Cotθ是单调递减函数，θ越大，其值越小，分数越小，效率越高。
斜面越粗糙，其摩擦系数越大，分数越大，效率越低。
探究斜面机械效率的实验报告
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”）。
斜面机械效率公式为
斜面机械效率公式为：η=W有/W总=Gh/Fs。
探究斜面机械效率的实验猜想：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，保持木块所受重力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)① 用弹簧测力计测出木块的重力G② 用刻度尺量出斜面的长度S和高度h1③ 用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动，读出拉力F1④ 改变斜面的倾斜程度，量出斜面的高度h2⑤ 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=Gh2W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 1.5 0.09 0.5 0.7 0.135 0.35 38.5% 较陡 1.5 0.17 0.7 0.7 0.255 0.49 52% 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)① 用弹簧测力计测出木块的重力G② 用刻度尺量出斜面的长度S和高度h③ 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F1④ 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=Gh W总1=F1S W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 1.5 0.17 0.7 0.7 0.255 0.49 52%较大 1.5 0.17 0.7 0.7 0.255 0.49 52%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。
探究：斜面的机械效率
s
h
探究：斜面的机械效率
在影响机械效率的许多因素中，摩擦是一个重要因素。
例如，把物体拉上斜面时，就要克服物体与斜面之间的摩擦力而做额外功。
这里我们要研究的是，光滑程度一样的斜面，当它的倾斜程度不同时，斜面的机械效率是否相同。
如图15.2-2，一条长木板，一端垫高，成为一个斜面。
我们的目的是把物体抬高高度为h 的位置。
为了省力，我们不把它竖直提升，而是沿着长为s 的斜面把它拉上去。
实验之前要考虑：怎样计算总功？怎样
计算有用功？实验中需要测量哪几个量？
改变木板的倾斜程度，再测量两次斜面的机械效率。
实验之前要猜想：你认为省力多少与斜面的倾斜程度有什么关系？斜面的机械效率与它的倾斜程度有什么关系？
下面的记录表格可供参考。
完成这个探究以后再看，你当初的猜想正确吗？
图15.2-2 测定斜面的机械效率。
九年级物理复习知识点专题提升训练12---机械效率测量实验
九年级物理复习知识点专题提升训练机械效率测量实验1、用图示装置探究“斜面的机械效率”，实验记录如下表：（1）沿斜面拉动物体时，应使其做__________运动．（2）根据图中弹簧测力计的示数，可知第2次实验的机械效率为__________．由实验可得初步结论：斜面倾斜程度相同时，__________越小，机械效率越大．（3）第1次实验中，有用功为__________J，木块所受摩擦力为__________N．2、小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如下左图所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表：(1)分析表中数据，回答以下问题：①表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是_______．②第3次实验中滑轮组的机械效率是_______．③滑轮组的机械效率与_______无关．(2)小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如右图所示．①小红多使用一个滑轮，目的是为了改变_____________________．②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率_______（选填“相同”或“不相同”），理由是：______________．3、小亮看到工人利用斜面把货物推到小车上,联想到物理课上学到的知识,提出了以下两个问题:①斜面越缓越省力,是不是机械效率也越高呢?②对于同一个滑轮组,提升的物体越重,机械效率越高;对于同一个斜面,是不是所推的物体越重,机械效率越高呢?为了解决以上问题,小亮与几名同学一起用如图所示的装置进行了多次实验探究,记录的部分实验数据如下表:实验次数斜面倾角物重G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长s/m有用功W有用/J总功W总/J机械效率η①45° 1 0.7 0.9 1 0.7 0.9 77.8%②30° 1 0.5 0.7 1 0.5 0.7 71.4%③30° 2 0.5 1.4 1 1 1.4 71.4%(1)在实验操作过程中,应沿斜面向上拉动物块;实验时要使木板和木块构成的斜面的倾角变大,应该把木板下面的木块向(选填“左”或“右”)移动.(2)通过对比实验①②的数据,得出的结论是:斜面越缓越省力,机械效率越.(3)通过对比实验(选填实验次数)的数据,得出的结论是:对于同一斜面,机械效率与所拉物体的重力.4、在“探究动滑轮的机械效率”时，某小组利用自重不同的两个动滑轮进行了如图所示的三次测量，数据记录如下：（1）完成表格中第3次数据（a）（b）（c）处的计算，填在下面的横线上：（a）____________ ；（b）___________ ；（c）___________ ．（2）通过比较_________ 两次实验数据（选填实验序号），可知动滑轮的机械效率与动滑轮的自重_________ （选填“有关”或“无关”）．（3）小明认为“同一个机械，它的机械效率是一个定值”，通过比较_______ 两次实验数据（选填实验序号），可知他的观点是______________ 的（选填“正确”或“错误”）．5、（1）图中测力计示数为N。
有关斜面和滑轮的机械效率公式
有关斜面和滑轮的机械效率公式
机械效率是指机械系统在能量转换过程中的实际效率，通常用η表示。
对于斜面和滑轮的机械效率公式，我们可以分别来讨论。
首先是斜面。
当物体沿着斜面上升或下降时，机械效率可以通过以下公式计算：
η = (输出力× 输出距离) / (输入力× 输入距离)。
其中，输出力和输出距离是指斜面对物体施加的力和物体上升或下降的距离，输入力和输入距离则是施加在斜面上的力和斜面的长度。
接下来是滑轮。
滑轮是一种简单机械，用来改变施加在物体上的力的方向。
滑轮的机械效率可以通过以下公式计算：
η = (输出力× 输出距离) / (输入力× 输入距离)。
在这里，输出力和输出距离是指滑轮提供的力和物体移动的距离，输入力和输入距离则是我们施加在滑轮上的力和滑轮移动的距
离。
需要注意的是，这两个公式都是理想情况下的计算公式，实际
情况中会存在一些能量损失，例如摩擦力等。
因此，在实际应用中，需要考虑这些能量损失，进而计算出更加准确的机械效率。
总的来说，斜面和滑轮的机械效率公式都是通过输出力和输入
力以及输出距离和输入距离的比值来计算的，这些公式可以帮助我
们理解机械系统的效率以及在工程设计和物理实验中的应用。
测量斜面的机械效率实验原理
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。
第2节 探究斜面的机械效率 实验报告 陈楚琼
探究斜面的机械效率
【实验目的】探究当时，斜面的机械效率与的关系。
【实验原理】
请思考:1.怎样计算总功：
2.怎样计算有用功：
3.实验中需要测量哪几个物理量：
【实验装置】
【设计并进行实验】
一、实验过程：
①测量，记录数据；
②把小木块用弹簧测力计沿斜面向上拉；分别记录拉力、木块沿斜面移动的距离、木块上升的高度；
③改变斜面的，重复步骤②的操作，再测两次斜面的机械效率。
二、记录数据：
斜面倾斜程度木块重力
G/N
斜面高度
h/m
沿斜面拉
力F/N
沿斜面移动
距离s/m
有用功
W有/J
总功
W总/J
机械效
率
较缓 5
较陡 5
最陡 5
三、注意事项：
①要拉动物体。
②拉力要与斜面。
③及时记录数据。
【结论】当相同时，斜面越平缓越力，机械效率越。
【补充】当相同时，斜面越光滑越力，机械效率越。
探究斜面的机械效率与哪些因素有关？
结论
3 4
15 30
毛巾 木板
2.7 2.7
11.5 19.5
65 65
5
60
木板
2.7
33.5
65
6 7
15 15
木板 木板
4.2 5.7
11.5 11.5
65 65
探究斜面的机械效率与哪些因素有关？
实 验 次 数 1 斜面倾 斜面材 物体 角（斜 料（斜 的重 面的倾 面的粗 力 斜程 糙程 （物 度） 度） 重） G/N 15 玻璃 2.7 斜面 沿斜 斜面 的高 面的 有用功 总功W 的长 机械效率 度 拉力 W /J /J s/cm h/cm F/N 11.5 0.9 65 0.31 0.59 53.08
探究斜面的机械效率与哪些因素有关？
实 验 次 数 1 2 斜面倾 斜面材 物体 角（斜 料（斜 的重 面的倾 面的粗 力 斜程 糙程 （物 度） 度） 重） G/N 15 15 玻璃 木板 2.7 2.7 斜面 沿斜 斜面 的高 面的 有用功 总功W 的长 机械效率 度 拉力 W /J /J s/cm h/cm F/N 11.5 11.5 65 65
结论
斜面的机械效率与斜面的倾斜程度 、斜面的粗糙程度、物体的重有 关： （1）在斜面的倾斜程度、物体的 重一定时，斜面越粗糙机械效率越 低； （2）在斜面的粗糙程度、物体的 重一定时，斜面越陡机械效率越 高； （3）在斜面的倾斜程度、斜面的 粗糙程度一定时，物体越重机械效 率越低 。 （4）斜面的机械效率与斜面的高 、斜面的长及物体沿斜面匀速运动 的速度无关！！
2
15
木板
2.7
11.5
1
65
0.31
0.65
47.77
八年级物理下册 第十二章 第三节机械效率教案 (新版)新人教版
机械效率1 / 32 /3 组织学生讨论：（1）机械效率有单位吗？（2）为什么机械效率没有大于1的？（3）用小数和百分数来表达机械效率，你认为那种表达更好？ 机械效率的三个特征：没有单位 总小于1 用百分数表示 3．提高机械效率的途径展示起重机工作时的图片讨论、分析、得出结论 途径有三条：（1）减轻机械自重 （2）减小机械间的摩擦 （3）允许情况下增加物重 4．例题部分一台起重机将重3600N 的货物提高4m 。
如果额外功是9600J ，起重机做的有用功是多少？总功是多少？机械效率是多少？起重机在哪些方面消耗了额外功？（1）组织学生分析、讨论、计算 （2）展示学生解题过程 （3）总结、评价 （三）探究斜面机械效率组织学生讨论寻找实验方案分析实验过程、进行实验、分析数据得到结论通过多媒体显示下列问题：1．提出问题：斜面的机械效率与它的倾斜程度有什么关系？ 2．猜想与假设：斜面越陡机械效率越高（或越低） 3．探究方案与实验设计包括： （1）实验器材（2）实验设计图（教材109页）（3）实验原理 η= w 有用 / w 总=Gh / Fs （4）需测物理量 G h F s （5）进行实验改变斜面的倾斜程度，测量斜面较缓、较陡、最陡时的机械效率 4．收集数据记录表格（教材110页） 5．分析和论证结论：斜面越陡越费力，机械效率越高 斜面越缓越省力，机械效率越低 6．评估与交流小组讨论：怎样提高斜面的机械效率？ 三、迁移拓展一保洁工人，要清洗一高楼的外墙，他使用了如图所示的装置进行升降，已知工人的质量为60kg ，保洁器材的质量为20kg ，人对绳的拉力为300N ，吊篮在拉力的作用下1min 匀速上升了10m ，求：（1）此过程中的有用功； （2）拉力F 做功的功率；（3）滑轮组的机械效率（结果保留一位小数）？此题特殊：当人站在吊筐中时，虽然绳子的自由端在定滑轮上，但仍然算作绳子的段数n 。
四、总结收获3 / 3。
初中物理：探究滑轮组(斜面)机械效率(答案)
探究滑轮组（斜面）机械效率中考题欣赏：(2011年29题)好动脑的同学们在甲装置木板右端又垫了一个木块，来探究斜面的机械效率。
实验前他们分析：“由于斜面不是光滑的，沿斜面向上拉物体，必定要克服摩擦做额外功，斜面的机械效率一定受摩擦力的影响”。
于是他们做了如图丁所示的实验，实验时，用弹簧测力计拉着物体沿斜面做运动。
实验表格如下：根据所给数据算出第 2 次实验中所做额外功为 J ，斜面的机械效率为。
根据表中的数据可以得出：斜面粗糙程度一定时，斜面越倾斜该物体所受的摩擦力越，机械效率越。
变式训练：1.在湛江港码头，小华看到工人利用斜面把货物推到车上，联想到上物理课时老师讲过的知识，小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关？小华提出了以下的猜想：A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关．B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关．小华同学为了证实自己的猜想是否正确，于是他用同一块木板组成如图12所示的装置进行了实验探究，记录的实验数据如下表：实验次数斜面倾角θ物块重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长S/m有用功W有/J总功W总/J斜面的机械效率①300 5.0 0.6 4.2 1.2 3.0 5.0②300 3.0 0.6 2.5 1.2 1.8 60%③450 3.0 0.8 2.8 1.2 2.4 3.4 71%（1）在实验操作过程中，应沿斜面向上________拉动木块；实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向_________移动（填“左”或“右”）．（2）根据表格中数据，第①次实验斜面的机械效率为_______%，第②次实验中总功为______J．（3）通过对比实验①、②数据，可验证小华的猜想_________（填写字母）；通过对比实验②、③数据，可以得出的探究结论是：在其它条件相同时，_____________________．（4）此实验主要用到的研究方法是__________．（5）除了小华的猜想以外，请你猜想斜面的机械效率还可能与______（写出一个）有关．2.如图所示，在“测滑轮组机械效率”实验中，物体重为5.4N。
专题33斜面及斜面机械效率的计算(原卷版+解析)
专题32 滑轮及滑轮组机械效率的计算斜面及斜面的机械效率是初中物理力学中重要知识，也是中考中常考实验之一。
通过斜面及斜面的机械效率考查，能很好考查学生的对机械效率知识的掌握情况，加深对机械效率的理解。
在中考试卷中，结合测力计读数、功、机械效率的计算等知识考查，侧重考查有用功、总功、机械效率的计算以及影响斜面机械效率高低的因素，主要以实验、计算形式考查，分值在2分—6分左右。
一、斜面定义、特点及实际应用：1、斜面的定义：斜面是一个与水平面成一定夹角的倾斜平面。
2、斜面特点：斜面是一种省力的简单机械。
用斜面把重力为G的物体推到高处时,如果不计摩擦力,已知斜面长为L,高为h，倾角为α，推力F所做的功W F=FL，不用斜面而由人直接将该重物提到同一高度时克服重力所做的功W G=Gh，根据机械功的原理（使用任何机械都不省功），得FL=Gh,所以sinGhF GLα==，由于L>h，所以可以省力。
3、应用：螺旋（木螺丝、螺母、螺杆、饮料瓶瓶盖）、盘山公路等。
例题1 （2022全国九年级）如图所示，将同一物体G分别沿光滑斜面由B、C匀速提升到A时，如若沿斜面的拉力分别为F B、F C，各个过程拉力做功为W B、W C，则它们的大小关系正确的是（）A．W B＞W C，F B＜F C B．W B＝W C，F B＜F C考点透视迷津点拨与点对点讲练C ．W B ＞W C ，F B ＝F CD ．W B ＝W C ，F B ＝F C【答案】B 。
【解析】斜面光滑说明摩擦力为0，拉力除了克服物体重力做功之外没有做额外功，则两次做的功都等于克服物体重力做的功，两次分别把同一物体提升到相同的高度，克服物体重力做的功相同，所以拉力做功也相同，即W B ＝W C ，斜面BA 的倾斜角度小于斜面CA 的倾斜角度，所以s AB ＞s AC ，由W=Fs 可知所以物体沿BA 运动时拉力较小，即F B ＜F C ，故选B 。
【点拨】斜面是一个可以看成一个省力的简单机械，省力的大小与斜面的粗糙程度有关，还有斜面的倾斜角度有关。
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）。
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。
初中物理探究影响斜面机械效率的因素
初中物理探究影响斜面机械效率的因素影响斜面机械效率的因素有很多，包括斜面的摩擦力、重力、斜面的倾角等等。
在进行实验之前，首先要了解机械效率的定义。
机械效率是指机械装置所完成的有用功与输入的总功之比。
当输入总功和输出有用功相等时，机械效率为1，表示机械装置完全没有损失，是理想的情况。
有以下几个因素影响斜面机械效率：1.斜面的摩擦力：在实验中，我们可以通过在斜面上放置物体，并使物体沿斜面下滑，观察并记录下滑过程中斜面上的摩擦力。
根据实验观察的结果，我们可以得出结论：斜面的摩擦力越小，机械效率越高。
也就是说，当摩擦力越小，有用功越接近输入总功，机械效率越高。
2.重力：重力是斜面机械效率的重要因素之一、重力越大，物体所受的重力分量越大，沿斜面下滑时所做的功就越大。
所以重力对机械效率有正向影响。
但需要注意的是，在实际的应用中，我们常常会使用斜面来降低重力对物体所作的功，从而降低所需的力的大小。
3.斜面的倾角：斜面的倾角对机械效率也有影响。
倾角越大，物体下滑时所做的水平方向的功越大。
所以倾角对机械效率有负向影响。
在实验中，我们可以通过改变斜面的倾角，观察物体下滑时的行为来证明这一点。
4.斜面的结构和材料：斜面的结构和材料对机械效率也有影响。
比如，光滑的斜面与粗糙的斜面在机械效率上会有不同的表现。
一般来说，光滑的斜面上的摩擦力较小，能够实现较高的机械效率。
而粗糙的斜面上的摩擦力较大，会导致机械效率较低。
综上所述，影响斜面机械效率的因素有斜面的摩擦力、重力、斜面的倾角、斜面的结构和材料等等。
在实际应用中，我们可以根据需要调整这些因素，以提高机械效率。
同时，还需要注意平衡各个因素之间的关系，以使机械装置在各方面达到最佳效果。
2020年中考物理复习实验专题十九《探究斜面的机械效率》
2020年中考物理复习实验专题十九《探究斜面的机械效率》1.小明用图甲所示装置探究“斜面的机械效率”．实验前他有如下猜想：A.斜面的机械效率可能与物体所受的摩擦力有关。
B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。
（1）实验中，沿斜面拉动物体时，应使其做______运动。
（2）下表是小明探究过程中记录的两次对比实验数据。
①第2次实验时斜面的机械效率为______%。
②进行这两次对比实验是为了研究猜想______。
③第1次实验中，木块所受摩擦力为______。
（3）小明利用该实验装置进一步研究发现，将长50cm的木板搭成倾角不同的斜面，用弹簧测力计把5N 的物块从斜面底端拉至顶端的过程中，额外功随斜面的水平长度L（木板在水平面上的正投影长度）的变化关系图象如图乙所示。
①由图象可知：W与L成______比。
额外②当斜面的水平长度时，拉力做的总功为______J。
③若将木板平放在水平桌面上，水平匀速拉动木板上的物块时，弹簧测力计的示数为______N。
【答案】匀速80A0.6正 2.3 22.斜面是一种简单机械，下图是探究这种机械的特点的装置。
（1）如图甲所示那样，测量木块重量时，应使木块保持__状态，并依据___条件得出木块重量的大小等于弹簧测力计的示数。
（2）将木块放在如图乙所示的斜面上，并用测力计沿斜面匀速向上拉木块，收集到如表的数据：斜面倾斜程度木块所受重力G/N 斜面高度h/m 斜面长度s/m 沿斜面拉力F/N 较缓 5 0.2 1 2较陡 5 0.3 1 2.6最陡 5 0.4 1 3.2（3）①求最陡时斜面的效率____；在此过程中木块所受的摩擦力____。
②分析表格数据发现摩擦力____拉力（选填“大于”、“小于”或“等于”），从做功的角度分析，原因是____。
【答案】静止（或平衡）二力62.5% 1.2N小于总功大于额外功3.如图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：①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________．【答案】刻度尺接触面粗糙程度物块重斜面倾斜程度71%4.小亮看到工人利用斜面把货物推到小车上，联想到课上学到的知识，提出了以下两个问题：①斜面越缓越省力，是不是机械效率高呢？②对于同一个滑轮组，提升的物体越重，机械效率越高；对于同一个斜面，是不是所推的物体越重，机械效率越高呢？为了解决以上问题，小亮与几个同学一起用如图所示的装置进行了多次实验探究，记录的部分实验数据如下表：（1）表格中缺少2个数据，请补充完整, 表格中编号①处数据应为2.4 _______，编号②处数据应为________83.3%。
个性化讲义之滑轮和斜面的机械效率实验探究专题(附录答案)
学科：物理学段：学生姓名教师联系电话：教学内容滑轮和斜面的机械效率实验探究专题1、探究“滑轮、斜面的机械效率”实验教学目标2、机械效率的分析3、额外功的来源及重点分析1、实验过程中的细节步骤关注教学重、难点2、实验数据的处理3、有用功、额外功、总功之间的关联复习导入：观察下图的图片，体会利用机械做功时额外功的来源．想一想减少额外的方法．【探究影响滑轮组机械效率的因素】〖原理〗〖方案〗需要测量的物理量有：、、、。
〖器材〗铁架台、滑轮组、钩码、〖注意〗实验时应、、拉动弹簧测力计。
〖讨论〗测量时，若突然用力拉动，则测得的机械效率将；若在弹簧测力计静止时读数，则测得的机械效率将；若弹簧测力计没有竖直向上拉，则测得的机械效率将。
〖分析〗（ 1）同一动滑轮，提升重物至同样高度，物重增加，做的有用功，额外功，总功，机械效率；（ 2）提升同一重物至同样高度，动滑轮越重，或使用的动滑轮越多，做的有用功，额外功，总功，机械效率。
〖总结〗1．提高滑轮组机械效率的方法：（ 1）提升物体的重力；（ 2）动滑轮自身的重力；（ 3）绳重及绳与滑轮之间的摩擦。
2．滑轮组的机械效率与提升的速度，与提升的高度，与滑轮组绕绳方式。
〖质疑〗如果没有刻度尺，如何测出滑轮组的机械效率？拓展：滑轮组的机械效率（不计摩擦）W有用W有用G物h G物1W 总W 有用W额外G 物 h G轮hG物G轮1G轮G物因此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，可以理解为滑轮越重，做的额外功越多；（2）物体越重，滑轮组的机械效率越高，可以理解为做的有用功多，机械效率越高例 1：小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N ，测得的数据如下表：a b c物理量h/m 测力计示数 F/N 测力计移动距离 s/m 实验次数钩码总重 G/N 钩码上升的高度机械效率1 4 0.1 1.8 0.32 6 0.1 2.4 0.3 83%3 4 0.1 1.4 0.5 57%4 4 0.2 1.4 1.0 57%（1）在实验中，测绳端拉力 F 时，应尽量竖直向上＿＿＿＿拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。
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探究斜面的机械效率
提出问题：小明通过实验探究了使用滑轮不能省功，并测定了滑轮组的机械效率。
他想斜面也是一种机械，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：。
（3）我们需要哪些测量仪器：。
（4）斜面的机械效率表达式：。
（5）你准备怎样测量拉力的大小。
实验器材：一块长木板、小车、弹簧测力计、刻度尺、几块高度不相等的木块、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
实验次数斜面
坡度
斜面
材料
斜面
高/m
小车
重/N
有用
功/J
斜面长
度 /m
拉
力
/N
总
功
/J
机械
效率
1 较缓木板
2 较陡木板
3 最陡木板
表格二
实验次数斜面
坡度
斜面
材料
斜面
高 /m
小车
重 /N
有用
功 /J
斜面长
度 /m
拉
力
/N
总
功
/J
机械
效率
1 较陡毛巾
2 较陡木板
3 较陡玻璃
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”）。
3．在使用倾斜程度一样的斜面，斜面越粗糙，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。
2．小明一组的同学在完成上面的实验探究之后，小明又产生了一个猜想：“斜面的机械效率还可能与在斜面上被提升的物体重有关”，于是他们选用了体积相同长方体的木块、铁块和一个斜面，类似上述实验步骤进行了实验探究，并根据实验数据归纳了结论。
请你对小明一组的同学的实验设计进行评价。
参考答案：
他们选用了体积相同长方体的木块、铁块和一个斜面器材，进行实验虽然改变了被提升的物体重，但是由于木块和斜面的摩擦与铁块和斜面的摩擦是不相等的，没有控制摩擦这个物理量相等，因此说实验探究的结论是不可信的。