斜面機(jī)械效率知識(shí)測(cè)試點(diǎn)概述
坡口機(jī)械效率:
有用
W有用=Gh
總功績(jī)
W總計(jì)=Fl
W總計(jì)=Gh+fl
(f為摩擦力)
加班
額外 W = 總計(jì) W - 有用 W
W額外=fl
機(jī)械效率
測(cè)量斜面的機(jī)械效率:
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹浚簻y(cè)量斜面的機(jī)械效率
【設(shè)備】斜尺、鐵架、小車(chē)、彈簧秤、米尺
【操作】
(1)如圖所示安裝斜坡,并將小車(chē)放置在斜坡上。 用彈簧秤將小車(chē)慢慢拉上斜坡,記錄彈簧秤的示值F,測(cè)量小車(chē)沿斜坡行駛的距離L,用彈簧秤稱出小車(chē)的重量G,并測(cè)量高度h小車(chē)上升到,計(jì)算坡度效率η1=Gh/FL。
(2)將汽車(chē)翻轉(zhuǎn)(車(chē)輪朝上)放在斜坡上,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算此時(shí)的斜坡效率η2。
(3) 增大斜坡的傾斜角度,小車(chē)仍翻轉(zhuǎn)在斜坡上重復(fù)實(shí)驗(yàn),計(jì)算斜坡效率η3。
比較eta1、eta2、eta3的大小,可以看出,eta1>eta2,eta2<eta3。 從實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析可以看出斜面傾斜程度越大機(jī)械效率,斜面的效率主要受斜面與小車(chē)間之間的摩擦力影響。 在(1)中,由于車(chē)輪與斜面之間的滾動(dòng)摩擦力較小,因此需要做的額外工作較少,效率較高。 (3)式中,當(dāng)傾斜角增大時(shí)斜面傾斜程度越大機(jī)械效率,汽車(chē)對(duì)斜面的壓力減小,因此摩擦力也減小,因此效率比(2)式高。 比較運(yùn)算(2)和(3)中F和eta的大小可以看出,坡度越省力,效率并不一定越高。 提高斜面機(jī)械效率的方法:
其他條件不變時(shí),斜面的傾角越大,機(jī)械效率越高; 斜面粗糙度越大,機(jī)械效率越低; 機(jī)械效率與物體的重量和物體斜面之間的接觸面的大小無(wú)關(guān)。
例如:如圖所示,斜坡的高度為1m,長(zhǎng)度為3m。 工人沿斜坡方向用400N的力將重840N的箱子拉到車(chē)上。 此過(guò)程中拉力所做的功為 ,機(jī)械效率為 。 為了提高斜面的機(jī)械效率,鋁應(yīng)該。 (寫(xiě)出一個(gè)措施)
分析:
,
提高機(jī)械效率的途徑是減少總功,提高有用功占總功的比例。
答:1200 70% 降低斜角粗糙度