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測算滑輪組機械效率的理論依據是什麼

發布時間:2022-01-20 13:33:53

1. 測量滑輪組的機械效率依據的實驗原理是什麼

η=W有/W總*100

2. 如何利用練習課的時間,讓學生掌握滑輪組機械效率的計算

如何提高機械效率1.教學目標知識與技能⑴知道有用功、額外功和總功的含義,以及它們之間的關系。
⑵理解機械效率,會用機械效率的公式進行簡單的計算,會測算滑輪組的機械效率。
⑶知道機械效率總小於1,知道提高機械效率的方法和意義。
過程與方法⑷經歷測算滑輪組機械效率的過程,學習測算簡單機械效率的方法。
情感態度與價值觀⑸通過學習"效率"的概念,增強節約意識,提高對科學發展觀的認識。
2.教材說明本節主要內容有:有用功、額外功、總功的概念,機械效率的概念和測算,提高機械效率的方法和意義。
機械效率是在簡單機械、功和功率等基礎知識上構建起來的新概念,既是前面這些知識的延伸,又是後面學習熱機效率等概念的基礎。
它和功率一樣,也是反映機械做功性能的重要物理量,在生活和生產中有著非常實際的價值和意義。
建設高效率、低消耗的節約型社會,是科學發展觀的重要理念,是學生必備的科學素質。
本節教材的編寫思路:首先通過"活動1",分析兩個實際做功的場景:用滑輪組提起重物和利用挖掘機挖掘、搬運泥土,哪些功是需要的。
哪些功是不得不額外做的。
從中自然地引出有用功、額外功和總功三個概念,以及總功與有用功和額外功的關系。
由此順理成章地導出機械效率的定義,以及機械效率的公式,再引導學生討論:"機械效率的數值會等於或大於1",加深學生對機械效率的認識。
"活動2"通過實驗操作,學習實際測算滑輪組的機械效率,感受"同一機械其效率也不是恆定不變的",最後討論如何提高機械效率的方法。
傳統的教材都是在說明的基礎上,直接給出"有用功"和"額外功"的定義,由於初中學生往往需要藉助具體事物來幫助思維,這種方式並不利於學生接受。
現行教材考慮到學生在生活中對"有用功"和"額外功"已經有了一些感性認識,但與物理學的嚴格定義尚有距離,所以設計了"活動1",讓學生在分析具體做功實例過程中,感受"有用功"和"額外功"的含義。
本節教學重點:有用功、額外功和總功是建立機械效率的基礎,而機械效率是衡量機械優劣的重要指標,因此,有用功、額外功、總功及機械效率是本節課教學的重點。
本節教學難點:同一機械的效率是可變的,是本節課教學的難點。
組織學生參與"活動1",通過具體做功實例的分析,使學生清楚地知道使用機械要做額外功,這是本節課教學的關鍵。
3.教學建議本節課可以開門見山直接引入:現代社會是講求效率的節約型社會,時時處處都要講究提高效率。
使用機械也要講效率。
那麼,什麼是機械效率。
下面就來研究這個問題。
什麼是有用功與額外功"活動1"的目的是:通過具體做功實例的分析,讓學生知道"有用功"和"額外功"的含義。
這是本節課教學的重點和關鍵,要組織全體學生積極參與。
在具體教學過程中,為了增加學生的感性認識,便於學生分析,可用多媒體展示滑輪組提升重物和挖掘機挖掘泥土的場景,讓學生如同身臨其境。
並引導學生回答下列問題:⑴在這兩個情景中,力對哪些物體做了功。
⑵哪些功是為了達到特定目的必須要做的功。
⑶哪些功是不需要但又不得不做的功。
學生經過思考、討論,可以答出:⑴對於教材圖13-16a,拉力對滑輪組做功時,拉力對重物、動滑輪、繩子以及克服各部分之間的摩擦力都做了功;
其中,提升重物做的功是需要的功,對動滑輪、繩子以及克服摩擦所做的功是不需要但又不得不做的功。
⑵對於教材圖13-16b:挖掘機對泥土、挖斗以及克服各部件之間的摩擦力都做了功;
其中,提升泥土所做的功是需要的功,對挖斗以及克服摩擦所做的功是不需要但又不得不做的功。
在學生回答的基礎上,教師給出提升物體時,"有用功"、"額外功"及"總功"的含義:有用功(W有用):克服物體的重力所做的功。
額外功(W額外):克服機械自身的重力和摩擦力所做的功。
總功(W總):有用功和額外功的總和,即W總=W有用+W額外。
然後向學生指出:在實際用機械做功時,總功也等於動力對機械做的功。
為了檢驗學習效果,可讓學生分析下列情況中的有用功、額外功、總功,並說明這樣分析的理由:⑴用桶從井中提水。
(答:目的是把水提上來,所以提升水做的功是有用功,對水桶做的功是額外功,對水和水桶做的功是總功。
)⑵桶掉到井裡,把桶從井中撈起。
(答:目的是把水桶撈上來,所以對水桶做的功是有用功,對水做的功是額外功,對水桶和水做的功是總功。
)⑶用水桶把水提到樓上去。
(答:目的是把水提到樓上,所以對水做的功是有用功,對水桶和人所做的功是額外功,對水、水桶和人做的功是總功。
)什麼是機械效率可用下面的問題引出機械效率的定義:(1)當用水桶提水時,有兩只大小相同的水桶可供選擇,一隻是輕質塑料桶,另一隻是厚鐵皮桶,選擇哪一隻水桶。
為什麼。
(答:選擇輕質塑料水桶,因為提同樣多的水,用塑料桶需要做的額外功較少。
)(2)當用動滑輪提升一隻箱子時,希望選用什麼樣的滑輪。
為什麼。
(答:希望選擇一隻又輕巧又堅固的動滑輪,因為這樣可以減少額外功。
)通過這兩題的回答,要使學生意識到:在使用機械做功時,額外功是不可避免的,但總希望做的額外功越少越好,也就是有用功在總功中所佔的比例越大越好。
至此,可以引導學生自己總結出機械效率的定義和公式。
為了加深對機械效率的理解,可以組織學生討論以下問題:(1)機械效率的高低表示的物理意義是什麼。
(答:有用功在總功中所佔比例的高低。
)(2)機械效率的單位是什麼。
(答:機械效率是兩個功(W有用、W總)的比值,沒有單位。
)(3)為什麼機械效率總小於1。
能不能等於1。
(使用機械做功時,一般情況下,不可避免地要做一部分額外功,有用功總小於總功,所以機械效率總小於1;
但理想情況下,即不考慮機械自身的重力,不考慮摩擦時,機械效率可等於1,這種機械稱為理想機械。
)此時可增加一道有關滑輪組機械效率的計算題,通過計算,一幫助學生從具體應用中理解有用功、額外功和總功,感受機械效率的意義;
二熟悉機械效率的計算公式,找到解答此類問題關鍵,為下面測算滑輪組的機械效率做好知識上的准備;
三可規范學生解答物理計算題的格式。
例題:13-6,建築工人用滑輪組提升重為220N的泥桶,動滑輪重為20N,不計滑輪與軸之間的摩擦及繩重。
如果工人將繩子勻速向上拉了6m,則泥桶上升了多少。
滑輪組的機械效率是多少。
已知:G桶=220N,G動滑輪=20N,s=6m,n=3求:h,η解:泥桶上升的高度:。
工人對泥桶做的有用功:W有用=G桶h=220N×2m=440J。
工人對動滑輪做的額外功:W額外=G動滑輪h=20N×2m=40J。
所以總功:W總=W有用+W額外=440J+40J=480J。
滑輪組的機械效率:。
答:泥桶上升了2m,滑輪組的機械效率是91.7%。
活動2測算滑輪組的機械效率教材安排"測算滑輪組的機械效率",目的是讓學生練習測算機械效率的方法,加深對機械效率的理解,知道同一機械的機械效率並不是不變的,從而了解提高機械效率的方法。
動手實驗前,應使學生明確:實驗的目的是測算滑輪組的機械效率,因而要求出有用功和總功,為此,可引導學生通過下列問題的討論,逐步設計實驗方案:(1)滑輪組工作中的有用功怎樣計算。
需要測量哪些物理量。
(答:W有用=G桶h,要測量物重G和物體上升的高度h。
)(2)滑輪組的額外功是怎樣產生的,是否便於測量。
(答:克服繩重、滑輪的摩擦、動滑輪的重力所做的功都是額外功;
顯然,這些額外功很難直接測量。
)(3)因為滑輪組的額外功不便直接測量,所以,用有用功和額外功之和求總功不方便。
那麼,還有其他簡便的方法測算總功。
需要測量哪些物理量。
(答:有。
測出繩端的拉力F和拉力移動的距離s,根據W總=Fs計算出總功。
)(4)為了求出滑輪組的有用功和總功,進而測出滑輪組的機械效率,除滑輪組外,實驗中還需要哪些器材。
(答:彈簧測力計和刻度尺。
)學生討論回答後,教師邊演示邊講解做好實驗的注意事項:(1)鉤碼上升的高度h,可用豎直放置在鉤碼旁的刻度尺讀出,以鉤碼的下端為標准讀數。
(2)拉力F的大小由彈簧測力計的示數讀出,要豎直向上勻速拉動彈簧測力計,彈簧不要和外殼摩擦。
(3)測量細繩自由端通過的距離s時,可事先在細繩自由端上作一標記,再拉彈簧測力計,用滑輪組提升重物。
用刻度尺量出鉤碼上升的高度後,再量出細繩標記移動的距離,就是細繩自由端通過的距離s。
該實驗從組裝滑輪組到測出各個量,要進行的活動和記錄的數據都比較多,教師要加強巡迴指導,發現問題及時引導。
學生實驗完畢,匯報實驗結果,會發現:同一個滑輪組,在提升不同的重物時,其機械效率是不同的。
這是因為在提升重物時,物體越重,所做的有用功越多,有用功在總功中所佔的比例就越大,機械效率越高。
在此基礎上,可以讓學生繼續思考:還有什麼因素會影響滑輪組的機械效率。
為什麼。
(答:動滑輪的重會影響滑輪組的機械效率,動滑輪越重,額外功在總功中所佔的比例就越大,機械效率越低;
滑輪自身部件的摩擦也會影響滑輪組的機械效率。
)對於程度比較好的學生,還可以提出以下討論題:(1)在以上實驗中,還有其他方法測出繩子自由端移動的距離。
(答:有。
數出承擔重物的繩子股數n,則繩子自由端通過的距離s=nh,h為重物上升的高度。
)(2)如果不測出物體上升的高度h和繩子自由端移動的距離s,還能不能計算出滑輪組的機械效率。
(答:能。
因為s=nh,則機械效率。
)最後,可以讓學生閱讀教材了解一些設備的效率,知道提高機械效率的一些主要方法,培養學生合理改進機械、提高效率的意識。
還可以將此問題進一步升華,談談工作和經濟建設中的效率問題,培養學生科學發展觀

3. 在測定某滑輪組的機械效率時得到下表中的兩組數據該實驗依據的原理是

(1)由表中實驗數據可知,繩端移動的距離是提升重物高度的4倍,則滑輪組承重繩子的有效股數n=4,由圖甲所示滑輪組可知,該滑輪組承重繩子有效股數為4,由圖乙所示滑輪組可知,滑輪組承重繩子有效股數為5,則實驗使用的是圖甲所示滑輪組.
(2)由表中實驗數據可知,使用同一滑輪組提升物體,物體所受的重力越大,滑輪組的機械效率越高.
故答案為:(1)甲;(2)高.

4. 做測滑輪組的機械效率的實驗,實驗原理是什麼

機械效率=有用功/總功.
滑輪組省力不省工.反而因為摩擦和滑輪組重力等原因,總功大於有用功.

5. 滑輪組機械效率的計算公式是什麼

求滑輪組的機械效率:η=W有╱W總=W有∕(W有+W額)=(不計繩重及摩擦)Gh/(Gh+G動h)=G/(G+G動)。

滑輪組機械效率公式:當用滑輪組提升重物時,提升高度為h,則機械效率=Gh/(Fnh),即有用功=Gh,總功=Fnh。當用滑輪組拉動重物時,拉重物走動距離為S,重物受到的摩擦力為f,則機械效率=fs/(Fns),即有用功=fS,總功=FnS。其中的n值是承擔動滑輪組繩子的段數。

滑輪組機械理論

根據功的原理,使用任何機械所做的功和不用機械直接用手所做的功是一樣的,也就是說使用任何機器都不能夠省功。相反,利用機械做功會費功,這是因為利用機械做功時,不可避免地要做一些額外功。

在繞制好的滑輪組上,用虛線將定滑輪和動滑輪隔開。不看定滑輪,只是觀察動滑輪由幾段繩子向上拉著(包括動滑輪掛鉤上的繩子)。由幾段繩子拉著,承擔動滑輪的繩子段數n就是多少。

以上內容參考網路-滑輪組的機械效率

6. 測滑輪組機械效率的實驗中,實驗原理是η=GhFsη=GhFs,需要測的物理量有有______、______、______、____


(1)測滑輪組機械效率的實驗中,實驗原理是η=

Gh
Fs

實驗器材除鉤碼、鐵架台、細線還需要彈簧測力計測出物重和繩端的拉力,用刻度尺測出物體上升的高度和繩端移動的距離.
(2)影響滑輪組機械效率的因素有:物重、動滑輪的重、繩重與摩擦;
提高滑輪組機械效率的方法有:減輕動滑輪質量、加潤滑油減小摩擦、增加提升物體的重.
故答案為:
η=
Gh
Fs
;物重;繩端的拉力;物體上升的高度;繩端移動的距離;刻度尺;彈簧測力計;物重;動滑輪的重;繩重與摩擦;減輕動滑輪質量;加潤滑油減小摩擦;增加提升物體的重.

7. 為什麼測滑輪組機械效率彈簧測力計要勻速向上拉

(3)
然而抄如果真要加速或減速拉動,襲
總功
有很多種值
有用功只有一個

機械效率
會各不
相同,就無法確定,使研究的問題復雜,由於加速度不同拉力就會千變萬化為什麼測
滑輪組
機械效率
彈簧測力計
要勻速向上拉。
(2)
但是與實際不相符,你所說的加速或減速拉動更接近實際。
(4)
物理學把
勻速運動
作為理想模型?加速或減速會造成什麼?
解答:測滑輪組機械效率彈簧測力計要勻速向上拉
(1)
是為了使問題更簡化、更簡單。便於為改造滑輪組提供理論依據

8. 滑輪組的機械效率和什麼因素有關

滑輪組的抄機械效率有關因素:

1、被提物體的重量,G越大,機械效率越高。

2、滑輪自重,滑輪組如果越多,雖然省力但是無用功多,機械效率越小。

3、繩與滑輪之間的摩擦。

無關因素:

1、繞線方式。

2、物體被提高的距離。

3、提物體的速度。

(8)測算滑輪組機械效率的理論依據是什麼擴展閱讀:

滑輪組的機械效率計算公式:η=W有用/W總=Gh/Fs=Gh/Fnh=G/nF=(不計繩重及摩擦)G/(G+G動)

滑輪組的機械效率,影響它的最主要的因素是物重,其次才是滑輪重、繩重和摩擦。無論你用同一滑輪組吊起一根綉花針或一個重量遠遠大於動滑輪的重物,你都需要把動滑輪舉上去。

還要克服繩重與摩擦,前者額外功遠遠大於有用功,其機械效率幾乎為零,後者額外功在總功中占的比值就小得多,所以物重越大,機械效率就越高。

主要因素:物體重力一定時,動滑輪越重,機械效率越低,動滑輪重一定時,物體重力越大,機械效率越高。

9. 滑輪組的機械效率公式!

當用滑輪組提升重物時,提升高度為h,則機械效率=Gh/(Fnh),即有用功=Gh,總功=Fnh
當用滑輪組拉專動重物時,拉重屬物走動距離為S,重物受到的摩擦力為f,則機械效率=fs/(Fns),即有用功=fS;總功=FnS
其中的n值是承擔動滑輪組繩子的段數。
希望我的解答能給你帶來啟示,祝學習進步

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