初中物理机械效率知识点
物理九年级机械效率知识点
物理九年级机械效率知识点
机械效率是指机械设备完成有用功率和消耗的总功率的比值,通常以百分比表示。
机械效率越高,说明机械设备能够更有效地将能源转化为有用功。
以下是九年级物理中机械效率的相关知识点:
1. 机械效率的定义:机械效率 = 有用功 / 总功。
有用功是指设备输出的能量,例如机械设备提供的动力或产生的电能;总功是指设备消耗的能量,例如输入的动力或消耗的电能。
2. 机械效率的计算:可以通过测量设备输出的有用功和消耗的总功来计算机械效率。
实际上,机械设备的效率往往不会达到100%,因为总会有一部分能量转化为无用的热能。
3. 机械效率的影响因素:机械效率受到摩擦损失、传动损失和能量转化效率的影响。
摩擦损失是指机械设备在运行中由于摩擦产生的能量损失;传动损失是指能量在机械传动中转化时的损耗;能量转化效率是指能量从一种形式转化为另一种形式时的转化效率。
4. 提高机械效率的方法:通过降低摩擦损失、降低传动损失和提高能量转化效率可以提高机械设备的效率。
例如,使用润滑剂减少摩擦、使用高效的传动装置和轴承、选择合适的材料以降低能量损耗等。
5. 应用:机械效率的概念广泛应用于各种机械设备的设计和使用中。
例如,汽车发动机的效率可以影响汽车的燃油消耗和工作性能;家用电器的效率可以影响能源的利用效率和使用成本。
总之,机械效率是机械设备能够有效将能源转化为有用功的能力,了解机械效率的知识可以帮助我们理解和优化机械设备的设计和使用。
初中物理机械效率、热效率专题
%100nF f %100nS F S f %100S F S f %100W W W W W S F W S f W ⨯=⨯=⨯=⨯====拉物物拉物物绳拉物物总有用有用—总额外绳拉总物物有用额外功:总功:有用功:η初中效率专题一、滑轮组机械效率1、滑轮组的特点力的关系:)G +G (n 1=F 动物拉(不计绳重与摩擦)距离关系:物绳nS S = 速度关系:物绳nV V =2、竖直滑轮组(不计绳重与摩擦)3、水平滑轮组4、练习(基础)(1)利用一个动滑轮将重70N 的物体匀速提高6m ,设动滑轮重10N ,绳重和摩擦不计,则利用动滑轮所做的额外功是 ,总功是 ,这个滑轮组的机械效率是 。
(2)建筑工人用如图所示的装置把重400N 的物体匀速提升3m .所用的手拉力f 物%100G G G %100h G S G h G %100W W %100nF G %100nh F h G %100h F h G %100W W h G h G S F W h G h G W h G W ⨯+=⨯+=⨯=⨯=⨯=⨯=⨯=+=====动物物物动物物物物总有用拉物物拉物物绳拉物物总有用物动物物绳拉总物动动动额外物物有用总功:额外功:有用功:ηη为300N.则该工人所做的有用功为J,总功为J,该滑轮组的机械效率是(保留三位有效数字).若用该装置提升500N的重物,此时滑轮组的机械教率将(填“变大”、“变小”或“不变”)(3)如图所示,每个滑轮组重10N,分别用甲、已两种形式的滑轮组(不计绳重与摩擦),把重100N的物体2s内匀速上升了1m,图甲中车对绳子的拉力为N,图已中人的拉力的功率为w,机械效率为。
(4)如图所示,拉力F=80N,物体重G=120N,将绳子自由端匀速拉动,当物体被提高的距离h=2m,求:①拉力所做的有用功W有用;②拉力所做的总功W总;③该滑轮组的机械效率η(5)如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图,已知物理的质量为600kg,所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍,滑轮组的机械效率为75%,若人已0.5m/s的速度匀速前行,经100s货物拉出仓库,g=10N/kg,求在此过程中;①人做的有用功为多少?②人的拉力为多少?③人拉力的功率为多少?(6)如图,A物体在大小为10N拉力F作用下,以0.3m/s速度向右匀速运动(不计滑轮重、绳重及摩擦),若A物体与桌面的摩擦力为1N,下列说法错误的是()A.拉力F做功的功率为3wB. b物体的质量为2.7kgC. b物体上升的速度是0.1m/sD. b物体运动1s则物体克服重力做3J功5、练习(提高)(1)(多选)两个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组提升物体,若已知物重400N,绳子自由端的拉力为120N,则滑轮组的机械效率可为()A.30%B.67%C.83%D.100%(2)(多选)用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,把重物匀速提起,绳子的最大承受力为300N,滑轮组的机械效率为60%,这样一次提升的重物最多有多重?()A.360NB.540NC.600ND.1000N(3)用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、已两个滑轮组,若不计绳重和摩擦,两装置都匀速提升同一物体,则下列说法正确的是()A.F1=F2,滑轮组的机械效率相同B.F1>F2,滑轮组的机械效率相同C.F1>F2,已滑轮组的机械效率高D.F1<F2,已滑轮组的机械效率高(5)为了将放置在水平地面上、重G=100 N的重物提升到高处。
完整版)初中物理效率公式汇总
完整版)初中物理效率公式汇总
引言
物理中的效率是指某一过程或装置所完成的有用功与所消耗的总能量或功率之比。
在初中物理中,研究效率公式是非常重要的基础知识。
本文将汇总初中物理中常见的效率公式。
1.功率效率公式
功率效率是指输出功率与输入功率的比值。
在初中物理中,我们常常需要计算各种装置的功率效率。
功率效率公式如下:
功率效率 = 输出功率 / 输入功率
其中,单位通常为百分比。
2.机械效率公式
机械效率是指机械装置的输出工作与输入工作的比值。
机械装置包括各种简单机械,如杠杆、滑轮等。
机械效率公式如下:
机械效率 = 输出工作 / 输入工作
3.热效率公式
热效率是指热机转换能量的效率,常见的热机包括蒸汽机、内燃机等。
热效率公式如下:
热效率 = 有用输出能量 / 输入的热能
4.光效率公式
光效率是指光源将电能转化为光能的效率,常见的光源包括白炽灯、LED等。
光效率公式如下:
光效率 = 发光功率 / 输入的电功率
5.电能利用率公式
电能利用率是指电能装置将输入的电能转化为有用输出电能的比值。
电能利用率公式如下:
电能利用率 = 有用输出电能 / 输入的电能
结论
以上是初中物理中常见的效率公式汇总。
掌握这些公式可以帮助我们计算不同物理过程或装置的效率,提高研究效果。
参考文献:
物理效率公式](https:___95%88%E7%8E%87)。
初中物理之杠杆机械效率
②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持O点位置不变),在此过程中弹簧测力计的读
Gh1
100 %
(1)杠杆机械效率的表达式为η= Fh2
。
回答下列问题:
(用已知或测量的物理量符号表示)
(2)本次实验中,若提升的钩码重一定,
2
当重物悬挂点向支点方向移动时,
设右侧上升高度同样为h2,重物上升的高度小于h
1
杠杆重心上升的高度同样为 h2
2
W 有用 100%
W
总
Gh1
100 %
Fh2
当h1减小时,η变小
即当重物悬挂点向支点移动时,杠杆机械效率减小
当物重G变大时,设它上升的高度同样为h1
杠杆右侧上升高度也为h2
杠杆机械效率
F
额外功产生的原因:克服杆重和摩擦做功
忽略摩擦,只考虑杆重,此时
G
W额外 = G杆·h3
F竖直向上,匀速,缓慢向上提杠杆
W总 = Fh2
W有用 = Gh1
W 有用 100%
W
总
Gh1
100 %
Fh2
1
h3 2 h2
1
G杆· h2
2
∴W总=W有用+W额外
1
Fh2 = Gh1+G杆· h2
谢谢观看
②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持O点位置不变),在此过程中弹簧测力计的读数为
F,利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2
回答下列问题:
(3)若只将钩码的悬挂点由A移至C、O、B位置
不变,扔将钩码提升相同高度,则杠杆的机械效率
九年级物理《功和机械能》机械效率知识点整理
机械效率是指机械设备或机械系统能够转换输入功的比例,是衡量机械性能优劣的一个重要指标。
在工程和生活中,提高机械效率可以节约能源,减少能源的浪费,因此对于了解和掌握机械效率的知识是非常重要的。
下面是关于机械效率的一些知识点整理。
一、机械效率的定义和计算方法机械效率(η)是指机械设备或机械系统输出功与输入功的比值,即输出功(P输出)与输入功(P输入)之比:η=P输出/P输入其中,机械效率的数值一般在0到1之间,取决于机械设备的质量和使用情况。
二、机械效率的影响因素1.摩擦损失:机械设备在工作过程中会产生摩擦,摩擦会导致能量的转化效率降低。
因此,减小摩擦损失是提高机械效率的重要措施之一2.传动装置的质量:传动装置的设计和制造质量对机械效率有重要影响。
良好的传动装置应具有高强度、高精度和低摩擦特性。
3.能量损失:机械设备在传动和转动过程中会存在一定的能量损失,如声振、热量散失等,这些能量损失也会降低机械效率。
4.润滑状态:适当的润滑可以减小机械设备的摩擦,提高机械效率。
合理选择和使用润滑剂可以改善润滑状态。
5.使用环境:机械设备在不同的使用环境下,如温度、湿度、气体和灰尘等因素的影响下,机械效率也会有所不同。
三、提高机械效率的方法1.降低摩擦:可以采用润滑、改善工作表面质量、减小接触压力等方法,减小摩擦,提高机械效率。
2.优化设计:在机械设备的设计中,应注重减少能量损失和摩擦损失的因素,并采用合理的设计参数,使机械系统在工作时能够实现最小能耗。
3.定期维护:机械设备在使用过程中,应定期进行维护保养,及时处理设备的故障和异常情况,以保证机械系统的正常工作和高效率。
4.选择合适的能源:在机械设备的使用过程中,选择合适的能源,如选择高效的电机、电源等,可以提高机械效率。
四、机械效率和能量守恒定律的关系机械效率是根据能量守恒定律推导出来的重要概念。
根据能量守恒定律,机械设备在转化能量过程中,能量的损失等于能量的输入减去能量的输出。
物理九年级机械效率知识点
物理九年级机械效率知识点机械效率是物理学中一个重要的概念,它描述了机械设备在能量转化过程中的效率。
了解机械效率的知识对我们理解机械设备的工作原理以及提高机械设备的效能具有重要意义。
本文将介绍物理九年级学生需要了解的机械效率知识点。
1. 机械效率的定义与计算公式机械效率是指机械设备输出的有用功与输入的总功之比。
它的计算公式如下:机械效率 = (有用功 / 输入功) × 100%2. 机械效率的特点机械效率具有以下几个特点:- 机械效率的取值范围在0到1之间,可以用百分数表示。
- 机械效率越高,机械设备的能量转化效果越好。
- 实际情况下,机械效率无法达到100%,因为机械设备在运转过程中会产生摩擦、振动、热损失等不可避免的能量损耗。
3. 影响机械效率的因素机械效率受多个因素的影响,主要包括:- 摩擦损失:机械设备在运转过程中会产生摩擦损失,摩擦越大,机械效率越低。
- 机械结构:机械设备的结构设计直接影响着机械效率的高低。
- 材料特性:机械设备所使用的材料对机械效率也有一定影响。
4. 机械效率的应用机械效率的应用十分广泛,主要体现在以下几个方面:- 提高机械设备的效能:通过改进机械结构、减小摩擦等方式,提高机械设备的机械效率,从而改善其性能。
- 节约能源:了解机械效率的概念和计算方法,可以帮助我们在日常生活和工作中更加合理地利用能源,减少能源的浪费。
- 设备选择:在购买机械设备时,了解机械效率可以帮助我们选择性能更好、能源消耗更低的机械设备。
5. 机械效率与能量守恒定律的关系机械效率与能量守恒定律密切相关。
根据能量守恒定律,机械设备输入的总功等于输出的有用功加上损耗的功。
因此,机械效率可以用能量守恒定律表达为:输入功 = 有用功 + 损耗的功机械效率 = (有用功 / 输入功) × 100%从这个公式可以看出,机械效率越高,损耗的功越低,能量的利用效率就越好。
总结:机械效率是机械设备能量转化效率的核心概念,了解它对我们理解机械设备的工作原理、提高机械设备的效能至关重要。
机械效率知识点总结
机械效率知识点总结1、有用功:定义:对人们有用的功。
公式:W 有用=Gh (提升重物)=W 总-W 额=ηW 总斜面:W 有用= Gh2、额外功:定义:并非我们需要但又不得不做的功公式:W 额= W 总-W 有用=G 动h (忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)斜面:W 额=f L3、总功: 定义:有用功加额外功或动力所做的功公式:W 总=W 有用+W 额=FS= W 有用/η斜面:W 总= fL+Gh=FL4、机械效率:① 定义:有用功跟总功的比值。
② 公式: 斜 面: 定滑轮: 动滑轮: 滑轮组 ③ 有用功总小于总功,所以机械效率总小于1 。
通常用 百分数 表示。
某滑轮机械效率为60%表 示有用功占总功的60% 。
④提高机械效率的方法:减小机械自重、减小机件间的摩擦。
5、机械效率的测量:① 原 理: ②应测物理量:钩码重力G 、钩码提升的高度h 、拉力F 、绳的自由端移动的距离S ③器 材:除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计。
④步骤:必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,目的:保证测力计示数大小不变。
⑤结论:(一)影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:A 动滑轮越重,机械效率 。
B 提升重物越重,机械效率C 摩擦,若各种摩擦越大做的额外功就多。
机械效率绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。
η W 有用 W 总 = η Gh FL = η Gh FS = Gh Fh = G F = η Gh FS = Gh F2h = G 2F = η Gh FS = Gh Fnh = G nF = η W 有用 W 总 = Gh FS=(二)影响斜面机械效率的主要因素有:A所拉物重越重,机械效率越B斜面越陡,机械效率越C斜面越粗糙,机械效率越(三)影响杠杆机械效率的主要因素有:A杠杆的自重B摩擦。
机械效率知识点梳理与典型例题
机械效率知识点梳理与典型例题一、知识梳理:(一、)正确理解有用功、额外功和总功1、有用功:叫有用功。
通常是机械对物体所做的功就是有用功。
例如,你用滑轮组匀速提升重物时,W有用=Gh;又如用滑轮组拉动重物在水平面上匀速移动时,W有用=fs。
2、额外功:叫额外功,通常是克服机械自重和摩擦所做的功。
3、总功:叫总功。
通常是人使用机械时对机械所做的功。
W总=Fs,既然是人做的功,那么这里的F就是人使用机械时所用的力,s是人的力所通过的距离。
有用功、额外功和总功的关系是W总=W有+W额外。
(二、)机械效率1、定义:机械效率是,表达式= 。
由表达式可知:(1)总功一定时,机械做的有用功越多,或额外功越少,机械效率就越高。
(2)当有用功一定时,机械所做的总功越少,或额外功越少,机械效率越高。
2. 机械效率是个比值,通常用百分数表示,由于使用任何机械都要做额外功,因此有用功总小于总功,所以总 l。
二、分类典型例题:题型一:对有用功、额外功、总功的认识,并能利用机械效率公式进行简单的分析判断例1:下列机械效率的说法正确的是()A.机械效率可以提高到100% B.机械效率总小于1C.功率大的机械机械效率高 D.机械效率越高,有用功就越多例2:各种机械在使用时产生额外功的原因不完全相同,要根据具体情况具体分析。
具体分析图1中三种做功情况(滑轮规格均相同,不计绳重),产生额外功最多的应是图。
若钩码的质量为100g,在三种情况中均被提高1m,各种情况机械做的有用功均为J,通过分析可判断出图的机械效率最大。
例3:小红用塑料桶从井中打水;小军把不小心掉进井中的塑料桶打捞上来。
在这两个情形中水桶中都有水。
那么下列分析中正确的是()A、两个情形中,两人对水做的功都是有用功B、两个情形中,两人对水做的功都是总功C、两个情形中,两人对水做的功都是额外功D、小红对水做的功是有用功,小军对水做的功是额外功题型二:会简单计算有用功、额外功、总功和机械效率例1:一台起重机将重5000N的货物提高2m,如果额外功是2500J,则起重机做的有用功是J,该起重机的机械效率是。
中考物理高频重难点考点专题解读与训练专题11机械效率的计算含解析
专题11机械效率的计算机械效率是初中物理力学中重要的知识点,是中考中必考的知识点之一。
机械效率知识综合性强,学生考试中普遍感觉较难,很多学生往往是机械的模仿,一味的套公式,不理解公式成立的条件,出错率偏高。
一、机械效率1、三功——有用功、额外功、总功2、机械效率(1)定义:物理学中,把有用功跟总功的比值叫做机械效率,用η表示。
(2)公式:100%W W η=⨯有用总(3)提高机械效率的方法:增大重物、减小机械间的摩擦、减小机械自重、改进结构等。
注意:机械效率是一个比值,通常用百分数表示,由于有用功总小于总功,故机械效率总小于1;机械效率的高低与使用机械是省力还是费力无关。
二、滑轮组机械效率的计算:(物体匀速运动)当滑轮组竖放使用时,克服物体重力做有用功,所以有用功是W 有用=Gh,总功W 总=Fs,额外功W 额=W 总-W 有=Fs -Gh,机械效率100%=100%W GhW Fsη=⨯⨯有用总(任何情况下都适用); 如果不计绳重和摩擦,额外功W 额=G 动h,机械效率100%=100%W GhW Gh G hη=⨯⨯+有用总动=100%GG G ⨯+动(不考虑绳子和摩擦的情况下适用)。
当滑轮组横放使用时,克服摩擦力做有用功,所以有用功是W有用=fs 物,总功W 总=Fs 绳,额外功W 额=W 总-W 有=Fs 绳-fh,机械效率100%=100%W fsW Fs η=⨯⨯有用物绳总,此时与物体重力无关,绳端移动的距离与物体运动的距离的关系为s 绳=ns 物。
注意:(1)当用竖放滑轮组提水中物体时,克服的不再是物体的重力,而是G-F 浮,在计算机械效率时,只有将G 换成G-F 浮即可。
(2)由于物体和绳端同时运动,将s=nh 或s 绳=ns 物两边同时除以时间t,所以得v 绳=nv物。
尤其在计算拉力的功率选用P=Fv 计算时,一定要用v 绳,不要用v 物。
(3)滑轮组机械效率的高低与提升物体的重力、动滑轮的重力有关,与绳子股数、提升高度无关。
初中物理机械效率知识点
初中物理机械效率知识点机械效率是指机器或设备在工作过程中所转化的有用功率与输入的总功率之比。
用数学式表示为:机械效率=有用功率/输入功率机械效率是评价机械工作效果的一个重要指标,对于提高机械的效果、节约能源都具有重要的意义。
下面是关于机械效率的一些知识点。
1.机械效率的意义:机械效率是评价机器工作能力的重要指标。
一个机械的效率越高,说明它所转化的有用功越大,能量的损耗越小,工作效率越高。
2.机械效率的计算方法:机械效率的计算方法是根据机器所转化的有用功率和输入的总功率之比。
有用功率通常是指机器所做的有用功。
例如,提水机从水井把水抽出来的功率即为有用功。
输入功率通常是指机器输入的总功率,包括有用功和无用功。
例如,提水机的输入功率即为电动机输入的电功率。
3.影响机械效率的因素:机械效率受到多种因素的影响。
常见的影响机械效率的因素有摩擦、传动效率、机械结构的合理性等。
摩擦是机械效率损失的主要原因,包括摩擦阻力和粘附阻力。
为了提高机械效率,可以采取减少摩擦的措施,如减少滑动部件的接触面积、采用润滑剂等。
传动效率是指传动装置传递的功率与输入功率之比。
传动效率受到传动装置结构和材料的影响。
机械结构的合理性也是影响机械效率的重要因素,合理的机械结构可以减少能量的损失,提高机械效率。
4.提高机械效率的方法:为了提高机械效率,可以采取以下几个方法。
首先,减少摩擦损失。
可以采取措施减少机件的摩擦面积、改善润滑状况、选择低摩擦系数的材料等。
其次,提高传动效率。
可以选用高效率的传动装置,如齿轮传动、带传动等。
此外,还可以适当调整传动装置的传动比,选择合适的传动参数。
最后,改进机械结构。
可以通过改进机械结构来减少能量的损失,例如减小机器内部的摩擦、减少受力的部件。
总之,机械效率是机器工作效果的一个重要指标,对于提高机械的工作效率、节约能源具有重要意义。
为了提高机械效率,可以采取减少摩擦损失、提高传动效率、改进机械结构等方法。
八年级物理机械效率知识点
八年级物理机械效率知识点机械效率是物理学中的一个重要概念,表示在机械运动中能够转换为有用工作的功率与输入功率之比。
在生活中,我们经常使用机械设备,因此了解机械效率的知识非常重要。
本文将介绍八年级物理机械效率的知识点,帮助读者更好地理解机械效率。
一、机械效率的概念机械效率是指一个机械装置中有用功率与输入功率的比值,通常表示为η。
其公式为:η=有用功/输入功其中,有用功指机械设备所能输出的能够产生有用工作的功率,输入功指机械设备接收到的能量总量。
二、机械效率的计算方法在机械运动中,通常会存在摩擦等形成的损耗,因此机械效率不可能等于1。
机械效率的计算方法需要根据具体的情况进行计算。
一般来说,我们可以利用如下公式进行计算:η=输出功率/输入功率其中,输出功率指机械设备所能输出的功率,输入功率指机械设备接收到的能量总量。
三、影响机械效率的因素机械效率的大小取决于很多因素,其中影响机械效率的因素主要有以下几个:1. 摩擦机械摩擦是机械效率的主要损失因素。
摩擦会使机器产生不必要的能量损失,从而降低机械效率。
2. 机械结构机械结构的紧凑、稳固性、摩擦等都会影响机械设备的效率。
3. 压力和温度机械设备所处的压力和温度也会影响机械效率。
当机械设备处在高压或高温环境中时,摩擦力会增大,从而降低机械效率。
4. 能源输入方式能源输入方式不同,机械效率也会有所差异。
例如,内燃机的机械效率比手动搭扳手的效率要高。
四、机械效率的应用机械效率在实际应用中非常重要。
在机械设备的设计和使用中,我们需要考虑机械效率的因素,以提高机械效率,达到更好的使用效果。
另外,机械效率还可以用于评估机械设备的性能和质量。
对于同一种机械设备,机械效率较高的设备也意味着其性能较好。
总结:机械效率是机械设备中非常重要的指标,对于理解机械运动中的能量转换过程和提高机械设备效率都非常重要。
在实际应用和设计中,应该考虑到机械效率的影响因素,以提升机械效率和设备的性能。
八年级物理机械效率公式
八年级物理机械效率公式机械效率是指机械设备或机械系统从输入能量到输出能量的比例,也就是利用设备或系统所得到的实际输出功与理论输入功的比值。
在物理学中,机械效率可以通过以下公式来计算:机械效率 = 输出功÷ 输入功× 100%其中,机械效率的单位为百分比(%),输出功和输入功的单位可以根据具体情况选择。
这个公式可以帮助我们评估机械设备的能量利用效率,以及判断设备是否能够高效地转换能量。
机械效率的计算需要知道设备的输出功和输入功。
输出功指的是设备在特定时间内实际产生的有用功,而输入功则是设备在同一时间内所消耗的能量。
通常情况下,设备的输出功会小于输入功,因为在能量转换过程中会有一定的能量损失。
机械效率的数值范围在0到1之间,可以通过将其乘以100%转换为百分比形式。
当机械效率为1时,表示设备能够将输入能量完全转化为有用的输出能量,这是理想的情况。
然而,在实际应用中,机械设备通常无法达到100%的效率,因为能量会以各种方式损失,例如摩擦、热量损失等。
机械效率的大小取决于设备自身的设计和制造质量。
如果设备的摩擦部件设计得很好,且有良好的润滑,那么摩擦损失就会减小,从而提高机械效率。
此外,设备的材料选择、结构设计和工作状态等因素也会对机械效率产生影响。
在日常生活中,我们常常会遇到机械效率的问题。
比如,家用电器如洗衣机、电饭煲等的机械效率会直接影响到能源的利用和节约。
另外,交通工具如汽车、自行车等的机械效率也会影响到其能源利用和行驶效果。
为了提高机械效率,我们可以采取一些措施。
首先,要选择合适的设备,尽量选择能效高的产品。
其次,要定期维护设备,保持设备的正常运行状态,减少能量损失。
另外,合理使用设备,避免过度使用或浪费能量。
机械效率是评估机械设备能量利用效率的一个重要指标。
通过机械效率的计算,我们可以了解设备能量转换的效率和损失情况。
在实际应用中,我们应该注重提高机械效率,以减少能源的消耗和浪费,实现可持续发展的目标。
初中物理机械效率知识点
八年级物理·下 新课标[人]第3节 机械效率导入一:小明家最近买了一处新楼房小明家最近买了一处新楼房,,家在三楼.想把洗手间、厨房装修一下想把洗手间、厨房装修一下,,需把沙子运到三楼.请同学们根据需要需要,,选择器械帮助小明家解决这个问题选择器械帮助小明家解决这个问题,,看看哪个小组选的办法最好看看哪个小组选的办法最好??请学生发表自己的见解请学生发表自己的见解,,提出各种方案.并对各种方案进行讨论并对各种方案进行讨论,,比较优缺点. [设计意图] 创设真实的情景创设真实的情景,,容易激发学生兴趣容易激发学生兴趣,,顺利进入教学.如图所示的三种方法仅供参考如图所示的三种方法仅供参考::第1种是人直接提着沙子上楼种是人直接提着沙子上楼;;第2种是把沙子放进桶里种是把沙子放进桶里,,人通过动滑轮把沙子拉上楼把沙子拉上楼;;第3种是把沙子放进质量较小的袋子里种是把沙子放进质量较小的袋子里,,人通过动滑轮把沙子拉上楼.经过讨论明确第一种方法太不方便.第三种方法最好第三种方法最好,,因为它比第二种方法用的力小.提升相同高度做的功少.[设计意图] 通过讨论通过讨论,,为下面学习有用功与额外功做好铺垫.导入二:创设情境创设情境,,引入课题提出问题提出问题::直接提升物体做功直接提升物体做功,,与使用机械提升物体做功相同吗与使用机械提升物体做功相同吗?? 实验演示实验演示::直接提升物体、用滑轮组提升物体.G/N h/m W 直/ J F/N s/m W 有/J2 0.1 0.2 1.0 0.3 0.3 2 0.1 0.2 0.5 0.5 0.25结论结论::使用滑轮组提升物体跟直接提升物体相比较,不省功.推论推论::使用任何机械都不省功. 引出新课引出新课::机械效率.一、有用功和额外功结合用动滑轮提升沙子结合用动滑轮提升沙子,,请同学们观看提沙子过程的视频.思考思考:: 1.在把沙子从一楼运上三楼的过程中在把沙子从一楼运上三楼的过程中,,每种方法中各对哪些物体做了功每种方法中各对哪些物体做了功?? 2.无论采取哪种方法都必须做的功是对什么做的功?3.在几种不同的方法中不愿做但又不得不做的功分别是什么? 学生进一步思考并回答.板书板书::一般来说一般来说,,机械对外所做的功为有用功机械对外所做的功为有用功,,机械克服自身部件的重力和摩擦力所做的功为额外功,动力对机械所做的功为总功.总功等于有用功与额外功之和. 指出指出::前面实验中前面实验中,,第三种方法最好第三种方法最好,,因为第三种方法做的额外功最少因为第三种方法做的额外功最少,,总功最少.讨论讨论::不使用机械直接提升物体做的功不使用机械直接提升物体做的功,,与使用机械提升物体做的功一样吗与使用机械提升物体做的功一样吗?(?(?(手拉绳做的功与动滑轮对手拉绳做的功与动滑轮对沙子做的功相等吗沙子做的功相等吗?)?)?)怎样探究这个问题怎样探究这个问题怎样探究这个问题??1.设计实验方案设计实验方案::用手通过一个弹簧测力计拉一个动滑轮用手通过一个弹簧测力计拉一个动滑轮,,沿竖直方向匀速缓慢提起重为G 的钩码.2.为了探究上述问题需要测量的物理量是为了探究上述问题需要测量的物理量是::手对绳的拉力F 、手移动的距离s 、钩码的重力G 、钩码上升的高度h.3.改变钩码的数量改变钩码的数量,,重复上述测量.4.设计表格设计表格,,将实验数据填入表中.次数 手对绳的拉力F/N 手移动的距离s/m 钩码的重力G/N 钩码上升的高度h/m12 3学生边实验边填表.[设计意图] 进一步理解有用功和额外功进一步理解有用功和额外功,,并会测量有用功和总功. 5分析实验数据分析实验数据::(1)手拉绳所做的功与动滑轮拉钩码所做的功是否相等? (2)哪一个做的功多一些哪一个做的功多一些??(3)你认为产生这一现象的原因是什么你认为产生这一现象的原因是什么?? 6.结论结论:: (1)不相等不相等;;(2)手拉绳做的功多手拉绳做的功多;;(3)有摩擦有摩擦,,在提起重物时还要提起动滑轮. [知识拓展] 有用功和总功的区别有用功和总功的区别::有用功是人们为了达到目的有用功是人们为了达到目的,,无论采用哪种方法都必须做的功无论采用哪种方法都必须做的功,,例如例如::在提升物体时在提升物体时,,无论是使用定滑轮、动滑轮动滑轮,,还是杠杆还是杠杆,,对物体竖直向上的拉力与物体在竖直方向上移动的距离的乘积就是有用功,在使用机械做功时做功时,,有用功等于机械对物体所做的功有用功等于机械对物体所做的功,,即等于不用机械而直接用手所做的功.一般情况下一般情况下,,人们做功有两个目的个目的::一是竖直提高物体一是竖直提高物体,,二是水平移动物体若匀速提升物体若匀速提升物体,,有用功等于物重乘以提升高度有用功等于物重乘以提升高度,,即W 有=Gh ;若使物体在水平面上做匀速直线运动若使物体在水平面上做匀速直线运动,,在已知物体所受水平面的摩擦力的情况下在已知物体所受水平面的摩擦力的情况下,,有用功等于摩擦力乘以物体移动的距离体移动的距离,,即W 有=fs.为了完成有用功为了完成有用功,,在使用机械的同时在使用机械的同时,,还要克服机械自身的重还要克服机械自身的重((如动滑轮的重如动滑轮的重))做功做功,,还要克服还要克服((由于使用机械而造成的由于使用机械而造成的))摩擦摩擦((如:绳子与滑轮之间的摩擦绳子与滑轮之间的摩擦;;滑轮或杠杆与轴之间的摩擦滑轮或杠杆与轴之间的摩擦))做功做功,,这些并非是人们需要并非是人们需要,,但又不得不做的功是额外功但又不得不做的功是额外功,,人们在达到一定目的过程中人们在达到一定目的过程中,,实际做的功等于有用功与额外功的总和功的总和,,这个功叫做总功这个功叫做总功,,W 总=W 有+W 额.二、机械效率工作中工作中,,我们总是希望额外功越少越好我们总是希望额外功越少越好;;也就是有用功在总功中所占的比例越大越好.在物理学中在物理学中,,用机械效率表示有用功在总功中所占的比例.机械效率=. 计算公式计算公式::η=.三者之间的关系W 总=W 有+W 额.注意注意::对于实际机械对于实际机械,,因为总是有额外功存在因为总是有额外功存在,,所以η<1组织学生讨论组织学生讨论:: 1.机械效率有单位吗机械效率有单位吗??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用小数和百分数来表达机械效率,,你认为哪种表达更好你认为哪种表达更好?? 经过讨论回答经过讨论回答::机械效率没有单位机械效率没有单位,,总小于1,用百分数表示. [设计意图] 锻炼分析实际问题的能力.通过交流与合作通过交流与合作,,培养学生团结合作精神. 通过多媒体展示例题通过多媒体展示例题::利用如图所示的滑轮组利用如图所示的滑轮组,,在F =80 N 的拉力作用下的拉力作用下,,将一个重为180 N的物体匀速举高1 m ,绳重、摩擦不计.求:总功、有用功、额外功和滑轮组的机械效率. (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.[知识拓展] 机械效率是反映机械性能的物理量机械效率是反映机械性能的物理量,,由公式η=可知可知,,有用功占总功的比例越大有用功占总功的比例越大,,机械效率越高效率越高,,机械效率的高低与使用机械是否省力或省力的多少没有直接联系,它是由有用功和总功这两个因素共同决定的素共同决定的,,当额外功一定时当额外功一定时,,有用功越大有用功越大,,机械效率越高机械效率越高,,所以同一机械在不同情况下使用所以同一机械在不同情况下使用,,其机械效率不一定相同.例如例如::用同一滑轮组提升重力不同的物体时用同一滑轮组提升重力不同的物体时,,机械效率是不同的机械效率是不同的,,提升的重物越重提升的重物越重,,机械效率越高机械效率越高;;提升的重物越轻提升的重物越轻,,机械效率越低.[过渡语过渡语]] 如何测量滑轮组的机械效率呢如何测量滑轮组的机械效率呢??三、测量滑轮组的机械效率思路一1.实验原理η==.2.器材器材::刻度尺、钩码、弹簧测力计、铁架台、甲乙两个滑轮组、长约2 m 的细绳.3.步骤步骤::①用弹簧测力计测量钩码所受的重力G 并填入表格 ②分别记下钩码和弹簧测力计的位置.③缓慢拉动弹簧测力计缓慢拉动弹簧测力计,,使钩码升高使钩码升高,,读出拉力F ,用刻度尺测出钩码上升的高度h 和弹簧测力计移动的距离s ,将这三个量填入表格.实验次数 G (N ) h (m ) W 有(J ) F (N ) s (m ) W 总(J ) η1 2 3 4学生动手实验.[设计意图] 理论联系实际理论联系实际,,培养学生将科学知识应用于日常生活和社会实践的意识. 4.结论结论::(1)动滑轮重一定动滑轮重一定,,物重越大物重越大,,机械效率越高. (2)物重一定物重一定,,动滑轮越重动滑轮越重,,机械效率越低. 讨论讨论::如何提高滑轮组的机械效率如何提高滑轮组的机械效率?? 讨论后得出讨论后得出::提高滑轮组的机械效率的主要方法有提高滑轮组的机械效率的主要方法有::尽可能地增加物重尽可能地增加物重,,减小动滑轮重减小动滑轮重,,减轻绳重和滑轮转轴处的摩擦.思路二 1.实验原理η==.2实验器材弹簧测力计、刻度尺、铁架台、滑轮、细线、钩码.测量工具是::弹簧测力计、刻度尺.测量工具是3.注意事项竖直向上,,缓慢拉动测力计.即:实验时要使钩码匀速上升.竖直向上需要测量的量是::物重、绳子自由端的拉力、物体上升的高度、绳子自由端移动的距离.需要测量的量是4.实验探究(1)实验探究1保持动滑轮重一定,,改变钩码重力.保持动滑轮重一定G/N h/m F/N s/m W有/J W总/J η66.7%5 661 1 1 0.5 3 1 1.583.3%4 832 2 1 0.83 2 2.45 8888.9%3 4 1 1.5 3 4 4.5结论所挂物重不同,,机械效率不同物重越大,,机械效率越高.机械效率不同,,物重越大结论::同一个滑轮组同一个滑轮组,,所挂物重不同(2)实验探究2保持钩码重一定,,改变动滑轮重力.保持钩码重一定G/N h/m F/N s/m W有/J W总/J η1 2 1 0.8 3 2 2.483.3%4 836 5555.6%2 2 1 0.9 4 2 3.6结论机械效率不一定相同,,动滑轮较轻的滑轮组动滑轮较轻的滑轮组,,机械效率高.不同滑轮组,,挂相同物重时结论::不同滑轮组挂相同物重时,,机械效率不一定相同介绍斜面机械效率的测定方法介绍斜面机械效率的测定方法,,并播放动画做进一步讲解1.(20152015··广州中考广州中考))如图所示如图所示,,手用F 1的力直接将物体B 匀速提升h ,F 1做功为300 J;若借助滑轮组把B 匀速提升相同高度匀速提升相同高度,,滑轮组机械效率是30%,则F 2做功为 J .解析解析::用F 1的力直接将物体B 匀速提升h ,F 1做功为300 J ,即有用功W 有=300 J ,滑轮组把B 匀速提升相同高度高度,,F 2做功是总功做功是总功,, 由η=得,F 2做的功W 总===1000 J .【答案】 10002.(20152015··南充中考南充中考))如图所示如图所示,,沿斜面向上拉一个重为4.5 N 的物体到斜面顶端的物体到斜面顶端,,斜面长1.2 m ,高0.3 m ,拉力做功为2.16 J ,则这个斜面的机械效率是 %,物体受到的摩擦力是 N .解析解析::有用功W 有=Gh =4.5 N×0.3 m=1.35 J ;总功W 总=2.16 J ;斜面的效率η===62.5%;额外功W 额=W 总-W 有=2.16 J-1.35 J=0.81 J ,因为W 额=fs , 所以摩擦力大小f ===0.675 N .【答案】 62.5 0.6753.下列关于机械效率的说法正确的是 ( ) A .机械效率不可能达到100%B .随着科学技术的发展随着科学技术的发展,,机械效率可能会大于100%C .滑轮组的机械效率一定大于动滑轮的机械效率D .杠杆的机械效率一定大于动滑轮的机械效率解析解析::科技无论怎么发展科技无论怎么发展,,机械元件之间的摩擦都不能消除机械元件之间的摩擦都不能消除,,机械效率不可能达到100%,更不会大于100%,所以选项A 正确正确,,选项B 错误.滑轮组的机械效率、动滑轮的机械效率、杠杆的机械效率高低,跟机械的重、提起物体的重、摩擦、绳重等有关提起物体的重、摩擦、绳重等有关,,在这些不能确定的情况下不能确定哪种机械的机械效率更大一些.选项C ,D 都错误.故选A .4.如图所示如图所示,,工人师傅用250 N的力将重400 N 的物体匀速提升1 m ,在此过程中滑轮组的机械效率是 ( )A .80%B .62.5%C .125%D .20%解析解析::由题图可知由题图可知,,该滑轮组有2段绳子吊着物体段绳子吊着物体,,故s =2h =2×1=2×1 m=2 m m=2 m ,F =250 N ,所以W 总=Fs =250 N×2N×2m=500 J .已知物体的重力和物体上升的高度G =400 N ,h =1 m ,则W 有=Gh =400 N×1N×1 m=400 J m=400 J ,故η===80%.故选A .5某实验小组进行测量滑轮组机械效率的实验某实验小组进行测量滑轮组机械效率的实验,,先用弹簧测力计测量钩码的重力G (如图甲如图甲),),),再按图乙再按图乙所示连接方式组装好滑轮组所示连接方式组装好滑轮组,,并分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置(1)图甲中弹簧测力计的示数为 N . (2)图乙中图乙中,,为了测量绳子自由端的拉力F ,A 同学认为应该在弹簧测力计静止时读数同学认为应该在弹簧测力计静止时读数,,B 同学认为应该在缓慢匀速提升时读数缓慢匀速提升时读数,,正确的是 (填“A ”或“B ”)同学的方法.(3)按照正确的测量方法按照正确的测量方法,,测出拉力F 与钩码所受重力G 的大小关系为F (填“>”“<”或“=”). (4)实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置,是为了 .解析解析::本题考查滑轮组机械效率的测量.(1)分析图甲可知分析图甲可知,,弹簧测力计示数为2 N.(2)因为滑轮组工作时的额外功有一部分是摩擦力产生的的额外功有一部分是摩擦力产生的,,且只有拉动时才能产生摩擦力且只有拉动时才能产生摩擦力,,所以应该在缓慢匀速提升时读数.(3)钩码由3根绳子承担根绳子承担,,理论上拉力为钩码重力的三分之一理论上拉力为钩码重力的三分之一,,但因有摩擦力但因有摩擦力,,又要同时拉起滑轮又要同时拉起滑轮,,所以按照正确的测量方法测量方法,,测出拉力F 与钩码所受重力G 的大小关系为F 大于.(4)实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置起始位置,,是为了测量钩码上升的高度和弹簧测力计移动的距离.【答案】 (1)2 (2)B (3)> (4)测量钩码上升的高度和弹簧测力计移动的距离1.有用功有用功::人们所需要的、不得不做的功.额外功额外功::人们不需要人们不需要,,但又不得不做的功. 总功总功::有用功与额外功之和.2.机械效率机械效率::有用功与总功之比.公式η=,没有单位没有单位,,小于1,常用百分数表示.3.探究探究::斜面的机械效率.提出问题、猜想、设计实验方案、进行实验、分析数据、得出结论、评估.一、教材作业【必做题】教材第88页动手动脑学物理的1,2,3,4题.。
机械效率(讲义及解析)
机械效率(讲义及解析)一、知识点睛机械效率:(1)公式:(2)求解有用功或总功时,能够直截了当用对应的力乘以距离;也能够用关系 W 总=W 有+W 额。
(3)阻碍机械效率的因素有物重、机械自重、摩擦等。
杠杆的机械效率:F有用功:杠杆作用在物体上的拉力所做的功,即;总功:施加的动力所做的功,即。
额外功:克服杠杆自重所做的功。
机械效率:。
滑轮(组)的机械效率:有用功:作用在物体上的拉力所做的功,即;总功:绳子自由端拉力所做的功,即。
额外功:克服滑轮自重所做的功。
机械效率:。
斜面的机械效率有用功:克服物体重力所做的功,即。
总功:沿斜面施加的拉力所做的功,即。
额外功:克服摩擦所做的功。
机械效率:。
二、精讲精练现有重 800N 的木箱 A,小李同学想把它搬到高为 6m、长为10m 的斜面上,如图所示,他站在斜面上,沿斜面向上用 600N 的拉力使木箱 A 以 0.2m/s 的速度匀速从斜面底端到达斜面顶端。
求:(1)小李同学拉木箱的功率是多大?(2)该斜面的机械效率是多少?(3)木箱 A 在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大?一辆小汽车正在匀速爬上六盘山一段坡长是 1000m、坡高 h 是60m 的盘山路,小汽车的质量 m 是 1000kg,小汽车的牵引力 F是 720N。
(1)如图所示,上山的路修成盘山弯曲的,目的是。
(2)假如小汽车内坡所用时刻为 60s,求汽车牵引力做功的功率是多大?(3)这段盘山路的机械效率是多少?(取 g=10N/kg )在某个仓库,小华看到工人利用斜面把物资推到车内,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,因此他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究,记录实验数据如下表:(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”)。
机械效率九年级知识点
机械效率九年级知识点机械效率是物理学中的一个重要概念,主要用来衡量机械系统的能量转化效率。
在我们日常生活和工程实践中,机械效率的掌握和应用对于节能和资源利用至关重要。
本文将介绍九年级物理学中关于机械效率的知识点,包括定义、计算方法以及影响因素等。
一、机械效率的定义机械效率是指机械系统在能量转化过程中,有用输出功与输入功之比。
机械效率通常用希腊字母η(eta)表示,可以用以下公式计算:η = 有用输出 / 输入其中,有用输出是指机械系统从输入能量中得到的能够对外界做有效功的部分,输入则是指系统所消耗的总能量。
二、计算机械效率的方法计算机械效率的方法有多种,常用的包括理论计算和实际测量。
理论计算方法适用于已知各个部件的能量损失和输出功的情况。
首先需要将系统中各个部件的能量损失量计算出来,再将这些能量损失量与输入功相加,得到总的能量消耗,最后用总输出功除以总输入功,得到机械效率。
实际测量方法则是通过实验测量得到系统的输入功和输出功,再将输出功除以输入功,得到机械效率。
三、影响机械效率的因素影响机械效率的因素有很多,其中主要包括摩擦损失、空气阻力和传动损失等。
摩擦损失是指机械系统中各个部件之间的接触所产生的能量损失。
摩擦损失会导致系统的输入功转化为无用热能,而无法对外界做有效功。
减小摩擦损失可以采取润滑措施或者改善部件表面的光洁度等方法。
空气阻力是指物体在流体介质中运动时所受到的阻力。
在空气中运动的物体会受到空气的阻碍,从而导致能量损失。
减小空气阻力可以通过改变物体形状或者设置流线型外壳等方法。
传动损失是指机械系统中传动装置的能量损失。
传动装置通常由齿轮、带轮等组成,它们之间的传动会导致能量损失。
减小传动损失可以采用高效率的传动装置,或者提高传动机构的工作条件等方法。
四、机械效率的重要性和应用机械效率的重要性体现在两个方面:节能和资源利用。
通过提高机械效率,可以减少能源的消耗,提高能源利用效率,从而实现节能。
初中物理-功的原理和机械效率
F3
F2
F1
2.一辆车重1000牛,将他推上长 100米,高25米的斜坡,人用推力 至少多大?
F h G l h 25m F G 1000N l 100m 250N
3.用如图所示的滑轮组将质 量为10千克的物体匀速提高1米, 不计动滑轮的重力及摩擦, 求:绳端移动的距离; 人拉绳所做的功; 拉力F。
A
500J 600J 83.3%
例3 如图所示,物体A重G=1000牛, A与地面的摩擦力是200牛,绳子自 由端拉力为80牛,物体匀速移动1米, 求: W有,W总,η
W有用=fs=200N×1m=200J
W总=Fs=80N×3m=300J
W有用 W总
100 %
=
想一想?
4.如何提高机械效率 (1)在做相同有用功时,减小额外 功;—减轻动滑轮重,较少摩擦力 (2)在额外功相同时,增大有用功
1 2
100 200
0.1 0.2
0.5 0.9
0.3 0.6
(1)所用滑轮组中动滑轮,定滑轮的最少个数分别为( ) (2)第一次,第二次实验的机械效率的大小分别为( ) (3)两次实验所测机械效率不同的原因是( )
2 67.7% 70%
例6.用四只完全相同的滑轮和两根相 同的绳子组成如图所示的a、b两个滑 轮组,用其提起相同的重物G。如不 计滑轮与轴的摩擦,则(C) A.a滑轮组较省力,机械效率也较高 B.b滑轮组较省力,机械效率也较高 C.两滑轮组的省力程度不同,但机械 效率相同 D.两滑轮组的省力程度不同,机械效 率也不同
1200w
10.在“测定滑轮组的机械效率”实验中。 (1)需要的器材,除滑轮、铁架台、细绳、 钩码和弹簧秤外还应有__________。 (2)在提升钩码时,应使弹簧秤拉着绳的自 由端在竖直方向上作__________运动。 (3)若用同一滑轮组提升钩码,当钩码增加 时,滑轮组的机械效率将__________。 (4)若组成滑轮组的每个滑轮都相同,提升 相同的钩码,滑轮组的动滑轮个数增加,机械 效率将____________________。 (本题填“变大”、“变小”或“不变”。)
初中物理:滑轮、杠杆、机械效率、功知识点
初中物理:滑轮、杠杆、机械效率、功知识点【杠杆】1.定义:在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。
说明:①杠杆可直可曲,形状任意。
②有些情况下,可将杠杆实际转一下,来帮助确定支点。
如:鱼杆、铁锹。
2. 五要素——组成杠杆示意图。
①支点:杠杆绕着转动的点。
用字母O 表示。
②动力:使杠杆转动的力。
用字母F1 表示。
③阻力:阻碍杠杆转动的力。
用字母F2 表示。
说明:动力、阻力都是杠杆的受力,所以作用点在杠杆上。
④动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆的转动的方向相反⑤动力臂:从支点到动力作用线的距离。
用字母l1表示。
阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。
用字母l2表示。
画力臂方法:一找支点、二画线、三连距离、四标签⑴找支点O;⑵画力的作用线(虚线);⑶画力臂(虚线,过支点垂直力的作用线作垂线);⑷标力臂(大括号)。
3.研究杠杆的平衡条件①杠杆平衡是指:杠杆静止或匀速转动。
②实验前:应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。
这样做的目的是:可以方便的从杠杆上量出力臂。
③结论:杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
写成公式F1l1=F2l2 也可写成:F1 / F2=l2 / l1 解题指导:分析解决有关杠杆平衡条件问题,必须要画出杠杆示意图;弄清受力与方向和力臂大小;然后根据具体的情况具体分析,确定如何使用平衡条件解决有关问题。
(如:杠杆转动时施加的动力如何变化,沿什么方向施力最小等。
)解决杠杆平衡时动力最小问题:此类问题中阻力×阻力臂为一定值,要使动力最小,必须使动力臂最大,要使动力臂最大需要做到①在杠杆上找一点,使这点到支点的距离最远;②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。
4.应用:说明:应根据实际来选择杠杆,当需要较大的力才能解决问题时,应选择省力杠杆,当为了使用方便,省距离时,应选费力杠杆。
【滑轮】1.定滑轮:①定义:中间的轴固定不动的滑轮。
初中物理机械效率课件
G/N
h/m
W直/J
F/N
s/m
W机/J
2
0.1
0.2
1.2
0.2
0.24
额外功:由于机械自重和摩擦等因素影响, 而不得不做的功(无用付出)。
有用功:直接对物体所做的功(工作目的)。
总功:利用机械所做的功(实际付出)。
公式:
用百分数表示。总小于1。
定义:有用功跟总功的比值。 在使用机械工作时,有用功在总功中所占份额越多越好。它反映了机械的一种性能,物理学中表示为机械效率。
一、机械效率:
1.关于机械效率的说法中正确的是 ( ) A.越省力的机械,效率越高 B.做有用功越多的机械,效率越高 C.做相同的功,额外功的值越小,效率越高 D.做功越快的机械,效率越高
C
练一练
2.如图,忽略绳重和摩擦,用拉力F拉着10 N的重物匀速上升,绳子自由端移动1 m,动滑轮重力2 N, 求:(1)拉力F; (2)物体上升的距离; (3)有用功,总功,机械效率。
G/N
h/m
F/N
s/m
W有/J
W总/J
1
2
1.图为测量滑轮组机械效率的实 验装置,钩码总重6 N。 (1)实验时要竖直向上______ 拉动弹簧测力计,由图可知拉力 大小为_______N,若钩码上升的 高度为8cm,则弹簧测力计向上移动______cm,该滑轮组的机械效率为________。 (2)若仅增加钩码的个数,该滑轮组有机械效率将_______(选填:“增大”、“减小”或“不变”)
Annual Work Summary Report
2021
2023
提出问题
直接提升物体做功,与使用机械提升物体做功相同吗? 提出问题:
人教版初中物理八年级下册 第十二章第3节 机械效率
1 /J
2 /J
0.1
0.049
0.06
有用功: 动滑轮对物体的拉力所做的功。
总
功: 动滑轮绳子自由端受到的拉力所做的功。
额外功:
总功与有用功的差值,受动滑轮重及摩
擦因素的影响。
2 − 1 = 0.011J
二、机械效率()
在使用机械工作时,有用功在总功中所占份额越多越
好。它反映了机械的一种性能,物理学中表示为机械效率。
1.定义:
2.公式:
有用功跟总功的比值。
η
W有用
W总
3.小于1。用百分数表示。
三、实验:测量滑轮组的机械效率
η
总
功
总
功:
W有用
W总
对机械的拉力做的功
总 =
有用功
有用功: 机械对物体的拉力做的功
ℎ
匀速竖直向上提升物体时有用 = ℎ = ℎ
三、实验:测量滑轮组的机械效率
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实验分析
钩码上升 弹簧测力计
钩码重力 的距离 移动的距离
功
/N
ℎ/m
/m
=
ℎ
1
1 /J
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钩码上升
弹簧测力计
小
绳子拉力 的距离 移动的距离
观看实验视频
探究滑轮组机械效率与动滑轮的重是否有关
控制变量法: 保持提升的物重不变,只改变动滑轮重
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物理公式初中机械效率
物理公式初中机械效率机械效率是指机械设备在工作过程中所能转换的能量与实际输入的能量之间的比值。
在物理学中,机械效率可以通过以下公式来表示:机械效率 = 机械输出功 / 输入功其中,机械输出功指的是机械设备在工作过程中所能输出的功,输入功指的是机械设备在工作过程中所需要输入的功。
机械效率对于机械设备的性能评估非常重要。
一个高效率的机械设备能够更好地利用能量,提高工作效率,降低能源消耗。
而一个低效率的机械设备则会浪费大量的能量,降低工作效率,增加能源消耗。
因此,提高机械效率是提高机械设备性能和节约能源的关键。
要提高机械效率,首先需要对机械设备的工作原理和能量转换过程进行深入的了解。
在机械设备中,能量主要以机械能的形式存储和传递。
机械能可以分为动能和势能两种形式。
在机械设备的工作过程中,能量的转换主要通过力的作用来实现。
在机械设备中,常见的能量转换方式包括重力能转换、弹性能转换、动能转换等。
例如,一个简单的杠杆原理可以通过改变杠杆的长度和力的作用点来改变杠杆的机械效率。
当杠杆的长度变长时,机械效率会增加,因为力臂增大了,力的作用点距离支点的距离增加了,力的杠杆作用变大了。
当力的作用点靠近支点时,机械效率会减小,因为力臂减小了,力的杠杆作用变小了。
除了杠杆原理外,还有许多其他的机械效率公式。
例如,对于简单机械设备如滑轮组、斜面等,可以通过以下公式来计算机械效率:机械效率 = 重力势能转换的功 / 输入的功在这个公式中,重力势能转换的功指的是物体在滑轮组或斜面上下运动过程中由重力所做的功。
输入的功指的是人或机械向滑轮组或斜面施加的力所做的功。
在实际应用中,机械效率还受到一些其他因素的影响。
例如,摩擦力会使机械设备的机械效率降低。
为了提高机械效率,可以采取一些措施来减少摩擦力。
例如,在机械设备的摩擦部位添加润滑剂,或者采用滚动摩擦代替滑动摩擦等。
总之,机械效率是机械设备性能评估的重要指标之一。
通过了解机械设备的工作原理和能量转换过程,我们可以计算机械效率并分析机械设备的性能。
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八年级物理·下新课标[人]第3节机械效率导入一:小明家最近买了一处新楼房,家在三楼.想把洗手间、厨房装修一下,需把沙子运到三楼.请同学们根据需要,选择器械帮助小明家解决这个问题,看看哪个小组选的办法最好?请学生发表自己的见解,提出各种方案.并对各种方案进行讨论,比较优缺点.[设计意图]创设真实的情景,容易激发学生兴趣,顺利进入教学.如图所示的三种方法仅供参考:第1种是人直接提着沙子上楼;第2种是把沙子放进桶里,人通过动滑轮把沙子拉上楼;第3种是把沙子放进质量较小的袋子里,人通过动滑轮把沙子拉上楼.经过讨论明确第一种方法太不方便.第三种方法最好,因为它比第二种方法用的力小.提升相同高度做的功少.[设计意图]通过讨论,为下面学习有用功与额外功做好铺垫.导入二:创设情境,引入课题提出问题:直接提升物体做功,与使用机械提升物体做功相同吗?实验演示:结论:推论:使用任何机械都不省功.引出新课:机械效率.一、有用功和额外功结合用动滑轮提升沙子,请同学们观看提沙子过程的视频.思考:1.在把沙子从一楼运上三楼的过程中,每种方法中各对哪些物体做了功?2.无论采取哪种方法都必须做的功是对什么做的功?3.在几种不同的方法中不愿做但又不得不做的功分别是什么?学生进一步思考并回答.板书:一般来说,机械对外所做的功为有用功,机械克服自身部件的重力和摩擦力所做的功为额外功,动力对机械所做的功为总功.总功等于有用功与额外功之和.指出:前面实验中,第三种方法最好,因为第三种方法做的额外功最少,总功最少.讨论:不使用机械直接提升物体做的功,与使用机械提升物体做的功一样吗?(手拉绳做的功与动滑轮对沙子做的功相等吗?)怎样探究这个问题?1.设计实验方案:用手通过一个弹簧测力计拉一个动滑轮,沿竖直方向匀速缓慢提起重为G的钩码.2.为了探究上述问题需要测量的物理量是:手对绳的拉力F、手移动的距离s、钩码的重力G、钩码上升的高度h.3.改变钩码的数量,重复上述测量.4.设计表格,将实验数据填入表中.[设计意图]进一步理解有用功和额外功,并会测量有用功和总功.5.分析实验数据:(1)手拉绳所做的功与动滑轮拉钩码所做的功是否相等?(2)哪一个做的功多一些?(3)你认为产生这一现象的原因是什么?6.结论:(1)不相等;(2)手拉绳做的功多;(3)有摩擦,在提起重物时还要提起动滑轮.[知识拓展]有用功和总功的区别:有用功是人们为了达到目的,无论采用哪种方法都必须做的功,例如:在提升物体时,无论是使用定滑轮、动滑轮,还是杠杆,对物体竖直向上的拉力与物体在竖直方向上移动的距离的乘积就是有用功,在使用机械做功时,有用功等于机械对物体所做的功,即等于不用机械而直接用手所做的功.一般情况下,人们做功有两个目的:一是竖直提高物体,二是水平移动物体.若匀速提升物体,有用功等于物重乘以提升高度,即W有=Gh;若使物体在水平面上做匀速直线运动,在已知物体所受水平面的摩擦力的情况下,有用功等于摩擦力乘以物体移动的距离,即W有=fs.为了完成有用功,在使用机械的同时,还要克服机械自身的重(如动滑轮的重)做功,还要克服(由于使用机械而造成的)摩擦(如:绳子与滑轮之间的摩擦;滑轮或杠杆与轴之间的摩擦)做功,这些并非是人们需要,但又不得不做的功是额外功,人们在达到一定目的过程中,实际做的功等于有用功与额外功的总和,这个功叫做总功,W总=W有+W额.二、机械效率工作中,我们总是希望额外功越少越好;也就是有用功在总功中所占的比例越大越好.在物理学中,用机械效率表示有用功在总功中所占的比例.机械效率=.计算公式:η=.三者之间的关系W总=W有+W额.注意:对于实际机械,因为总是有额外功存在,所以η<1.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,你认为哪种表达更好?经过讨论回答:机械效率没有单位,总小于1,用百分数表示.[设计意图]锻炼分析实际问题的能力.通过交流与合作,培养学生团结合作精神.通过多媒体展示例题:利用如图所示的滑轮组,在F=80 N的拉力作用下,将一个重为180 N的物体匀速举高1 m,绳重、摩擦不计.求:总功、有用功、额外功和滑轮组的机械效率.(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.[知识拓展]机械效率是反映机械性能的物理量,由公式η=可知,有用功占总功的比例越大,机械效率越高,机械效率的高低与使用机械是否省力或省力的多少没有直接联系,它是由有用功和总功这两个因素共同决定的,当额外功一定时,有用功越大,机械效率越高,所以同一机械在不同情况下使用,其机械效率不一定相同.例如:用同一滑轮组提升重力不同的物体时,机械效率是不同的,提升的重物越重,机械效率越高;三、测量滑轮组的机械效率思路一1.实验原理η==.2.器材:刻度尺、钩码、弹簧测力计、铁架台、甲乙两个滑轮组、长约2 m的细绳.3.步骤:①用弹簧测力计测量钩码所受的重力G并填入表格.②分别记下钩码和弹簧测力计的位置.③缓慢拉动弹簧测力计,使钩码升高,读出拉力F,用刻度尺测出钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s,[设计意图]理论联系实际,培养学生将科学知识应用于日常生活和社会实践的意识.4.结论:(1)动滑轮重一定,物重越大,机械效率越高.(2)物重一定,动滑轮越重,机械效率越低.讨论:如何提高滑轮组的机械效率?讨论后得出:提高滑轮组的机械效率的主要方法有:尽可能地增加物重,减小动滑轮重,减轻绳重和滑轮转轴处的摩擦.思路二1.实验原理η==.2.实验器材弹簧测力计、刻度尺、铁架台、滑轮、细线、钩码.测量工具是:弹簧测力计、刻度尺.3.注意事项竖直向上,缓慢拉动测力计.即:实验时要使钩码匀速上升.需要测量的量是:物重、绳子自由端的拉力、物体上升的高度、绳子自由端移动的距离.4.实验探究(1)实验探究1保持动滑轮重一定,改变钩码重力.结论:.(2)实验探究2保持钩码重一定,改变动滑轮重力.结论:不同滑轮组,机械效率高.介绍斜面机械效率的测定方法,并播放动画做进一步讲解.1.(2015·广州中考)如图所示,手用F1的力直接将物体B匀速提升h,F1做功为300 J;若借助滑轮组把B匀速提升相同高度,滑轮组机械效率是30%,则F2做功为J.解析:用F1的力直接将物体B匀速提升h,F1做功为300 J,即有用功W有=300 J,滑轮组把B匀速提升相同高度,F2做功是总功,由η=得,F2做的功W总===1000 J.【答案】10002.(2015·南充中考)如图所示,沿斜面向上拉一个重为4.5 N的物体到斜面顶端,斜面长1.2 m,高0.3 m,拉力做功为2.16 J,则这个斜面的机械效率是%,物体受到的摩擦力是N.解析:有用功W有=Gh=4.5 N×0.3 m=1.35 J;总功W总=2.16 J;斜面的效率η===62.5%;额外功W额=W总-W有=2.16 J-1.35 J=0.81 J,因为W额=fs,所以摩擦力大小f===0.675 N.【答案】62.50.6753.下列关于机械效率的说法正确的是()A.机械效率不可能达到100%B.随着科学技术的发展,机械效率可能会大于100%C.滑轮组的机械效率一定大于动滑轮的机械效率D.杠杆的机械效率一定大于动滑轮的机械效率解析:科技无论怎么发展,机械元件之间的摩擦都不能消除,机械效率不可能达到100%,更不会大于100%,所以选项A正确,选项B错误.滑轮组的机械效率、动滑轮的机械效率、杠杆的机械效率高低,跟机械的重、提起物体的重、摩擦、绳重等有关,在这些不能确定的情况下不能确定哪种机械的机械效率更大一些.选项C,D都错误.故选A.4.如图所示,工人师傅用250 N的力将重400 N的物体匀速提升1 m,在此过程中滑轮组的机械效率是()A.80%B.62.5%C.125%D.20%解析:由题图可知,该滑轮组有2段绳子吊着物体,故s=2h=2×1 m=2 m,F=250 N,所以W总=Fs=250 N×2 m=500 J.已知物体的重力和物体上升的高度G=400 N,h=1 m,则W有=Gh=400 N×1 m=400 J,故η===80%.故选A.5.某实验小组进行测量滑轮组机械效率的实验,先用弹簧测力计测量钩码的重力G(如图甲),再按图乙所示连接方式组装好滑轮组,并分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置.(1)图甲中弹簧测力计的示数为N.(2)图乙中,为了测量绳子自由端的拉力F,A同学认为应该在弹簧测力计静止时读数,B同学认为应该在缓慢匀速提升时读数,正确的是(填“A”或“B”)同学的方法.(3)按照正确的测量方法,测出拉力F与钩码所受重力G的大小关系为F(填“>”“<”或“=”).(4)实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置,是为了.解析:本题考查滑轮组机械效率的测量.(1)分析图甲可知,弹簧测力计示数为2 N.(2)因为滑轮组工作时的额外功有一部分是摩擦力产生的,且只有拉动时才能产生摩擦力,所以应该在缓慢匀速提升时读数.(3)钩码由3根绳子承担,理论上拉力为钩码重力的三分之一,但因有摩擦力,又要同时拉起滑轮,所以按照正确的测量方法,测出拉力F与钩码所受重力G的大小关系为F大于.(4)实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置,是为了测量钩码上升的高度和弹簧测力计移动的距离.【答案】(1)2(2)B(3)>(4)测量钩码上升的高度和弹簧测力计移动的距离1.有用功:人们所需要的、不得不做的功.额外功:人们不需要,但又不得不做的功.总功:有用功与额外功之和.2.机械效率:有用功与总功之比.公式η=,没有单位,小于1,常用百分数表示.3.探究:斜面的机械效率.提出问题、猜想、设计实验方案、进行实验、分析数据、得出结论、评估.一、教材作业【必做题】教材第88页动手动脑学物理的1,2,3,4题.。