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测算滑轮组机械效率的理论依据是什么

发布时间:2022-01-20 13:33:53

1. 测量滑轮组的机械效率依据的实验原理是什么

η=W有/W总*100

2. 如何利用练习课的时间,让学生掌握滑轮组机械效率的计算

如何提高机械效率1.教学目标知识与技能⑴知道有用功、额外功和总功的含义,以及它们之间的关系。
⑵理解机械效率,会用机械效率的公式进行简单的计算,会测算滑轮组的机械效率。
⑶知道机械效率总小于1,知道提高机械效率的方法和意义。
过程与方法⑷经历测算滑轮组机械效率的过程,学习测算简单机械效率的方法。
情感态度与价值观⑸通过学习"效率"的概念,增强节约意识,提高对科学发展观的认识。
2.教材说明本节主要内容有:有用功、额外功、总功的概念,机械效率的概念和测算,提高机械效率的方法和意义。
机械效率是在简单机械、功和功率等基础知识上构建起来的新概念,既是前面这些知识的延伸,又是后面学习热机效率等概念的基础。
它和功率一样,也是反映机械做功性能的重要物理量,在生活和生产中有着非常实际的价值和意义。
建设高效率、低消耗的节约型社会,是科学发展观的重要理念,是学生必备的科学素质。
本节教材的编写思路:首先通过"活动1",分析两个实际做功的场景:用滑轮组提起重物和利用挖掘机挖掘、搬运泥土,哪些功是需要的。
哪些功是不得不额外做的。
从中自然地引出有用功、额外功和总功三个概念,以及总功与有用功和额外功的关系。
由此顺理成章地导出机械效率的定义,以及机械效率的公式,再引导学生讨论:"机械效率的数值会等于或大于1",加深学生对机械效率的认识。
"活动2"通过实验操作,学习实际测算滑轮组的机械效率,感受"同一机械其效率也不是恒定不变的",最后讨论如何提高机械效率的方法。
传统的教材都是在说明的基础上,直接给出"有用功"和"额外功"的定义,由于初中学生往往需要借助具体事物来帮助思维,这种方式并不利于学生接受。
现行教材考虑到学生在生活中对"有用功"和"额外功"已经有了一些感性认识,但与物理学的严格定义尚有距离,所以设计了"活动1",让学生在分析具体做功实例过程中,感受"有用功"和"额外功"的含义。
本节教学重点:有用功、额外功和总功是建立机械效率的基础,而机械效率是衡量机械优劣的重要指标,因此,有用功、额外功、总功及机械效率是本节课教学的重点。
本节教学难点:同一机械的效率是可变的,是本节课教学的难点。
组织学生参与"活动1",通过具体做功实例的分析,使学生清楚地知道使用机械要做额外功,这是本节课教学的关键。
3.教学建议本节课可以开门见山直接引入:现代社会是讲求效率的节约型社会,时时处处都要讲究提高效率。
使用机械也要讲效率。
那么,什么是机械效率。
下面就来研究这个问题。
什么是有用功与额外功"活动1"的目的是:通过具体做功实例的分析,让学生知道"有用功"和"额外功"的含义。
这是本节课教学的重点和关键,要组织全体学生积极参与。
在具体教学过程中,为了增加学生的感性认识,便于学生分析,可用多媒体展示滑轮组提升重物和挖掘机挖掘泥土的场景,让学生如同身临其境。
并引导学生回答下列问题:⑴在这两个情景中,力对哪些物体做了功。
⑵哪些功是为了达到特定目的必须要做的功。
⑶哪些功是不需要但又不得不做的功。
学生经过思考、讨论,可以答出:⑴对于教材图13-16a,拉力对滑轮组做功时,拉力对重物、动滑轮、绳子以及克服各部分之间的摩擦力都做了功;
其中,提升重物做的功是需要的功,对动滑轮、绳子以及克服摩擦所做的功是不需要但又不得不做的功。
⑵对于教材图13-16b:挖掘机对泥土、挖斗以及克服各部件之间的摩擦力都做了功;
其中,提升泥土所做的功是需要的功,对挖斗以及克服摩擦所做的功是不需要但又不得不做的功。
在学生回答的基础上,教师给出提升物体时,"有用功"、"额外功"及"总功"的含义:有用功(W有用):克服物体的重力所做的功。
额外功(W额外):克服机械自身的重力和摩擦力所做的功。
总功(W总):有用功和额外功的总和,即W总=W有用+W额外。
然后向学生指出:在实际用机械做功时,总功也等于动力对机械做的功。
为了检验学习效果,可让学生分析下列情况中的有用功、额外功、总功,并说明这样分析的理由:⑴用桶从井中提水。
(答:目的是把水提上来,所以提升水做的功是有用功,对水桶做的功是额外功,对水和水桶做的功是总功。
)⑵桶掉到井里,把桶从井中捞起。
(答:目的是把水桶捞上来,所以对水桶做的功是有用功,对水做的功是额外功,对水桶和水做的功是总功。
)⑶用水桶把水提到楼上去。
(答:目的是把水提到楼上,所以对水做的功是有用功,对水桶和人所做的功是额外功,对水、水桶和人做的功是总功。
)什么是机械效率可用下面的问题引出机械效率的定义:(1)当用水桶提水时,有两只大小相同的水桶可供选择,一只是轻质塑料桶,另一只是厚铁皮桶,选择哪一只水桶。
为什么。
(答:选择轻质塑料水桶,因为提同样多的水,用塑料桶需要做的额外功较少。
)(2)当用动滑轮提升一只箱子时,希望选用什么样的滑轮。
为什么。
(答:希望选择一只又轻巧又坚固的动滑轮,因为这样可以减少额外功。
)通过这两题的回答,要使学生意识到:在使用机械做功时,额外功是不可避免的,但总希望做的额外功越少越好,也就是有用功在总功中所占的比例越大越好。
至此,可以引导学生自己总结出机械效率的定义和公式。
为了加深对机械效率的理解,可以组织学生讨论以下问题:(1)机械效率的高低表示的物理意义是什么。
(答:有用功在总功中所占比例的高低。
)(2)机械效率的单位是什么。
(答:机械效率是两个功(W有用、W总)的比值,没有单位。
)(3)为什么机械效率总小于1。
能不能等于1。
(使用机械做功时,一般情况下,不可避免地要做一部分额外功,有用功总小于总功,所以机械效率总小于1;
但理想情况下,即不考虑机械自身的重力,不考虑摩擦时,机械效率可等于1,这种机械称为理想机械。
)此时可增加一道有关滑轮组机械效率的计算题,通过计算,一帮助学生从具体应用中理解有用功、额外功和总功,感受机械效率的意义;
二熟悉机械效率的计算公式,找到解答此类问题关键,为下面测算滑轮组的机械效率做好知识上的准备;
三可规范学生解答物理计算题的格式。
例题:13-6,建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶,动滑轮重为20N,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。
如果工人将绳子匀速向上拉了6m,则泥桶上升了多少。
滑轮组的机械效率是多少。
已知:G桶=220N,G动滑轮=20N,s=6m,n=3求:h,η解:泥桶上升的高度:。
工人对泥桶做的有用功:W有用=G桶h=220N×2m=440J。
工人对动滑轮做的额外功:W额外=G动滑轮h=20N×2m=40J。
所以总功:W总=W有用+W额外=440J+40J=480J。
滑轮组的机械效率:。
答:泥桶上升了2m,滑轮组的机械效率是91.7%。
活动2测算滑轮组的机械效率教材安排"测算滑轮组的机械效率",目的是让学生练习测算机械效率的方法,加深对机械效率的理解,知道同一机械的机械效率并不是不变的,从而了解提高机械效率的方法。
动手实验前,应使学生明确:实验的目的是测算滑轮组的机械效率,因而要求出有用功和总功,为此,可引导学生通过下列问题的讨论,逐步设计实验方案:(1)滑轮组工作中的有用功怎样计算。
需要测量哪些物理量。
(答:W有用=G桶h,要测量物重G和物体上升的高度h。
)(2)滑轮组的额外功是怎样产生的,是否便于测量。
(答:克服绳重、滑轮的摩擦、动滑轮的重力所做的功都是额外功;
显然,这些额外功很难直接测量。
)(3)因为滑轮组的额外功不便直接测量,所以,用有用功和额外功之和求总功不方便。
那么,还有其他简便的方法测算总功。
需要测量哪些物理量。
(答:有。
测出绳端的拉力F和拉力移动的距离s,根据W总=Fs计算出总功。
)(4)为了求出滑轮组的有用功和总功,进而测出滑轮组的机械效率,除滑轮组外,实验中还需要哪些器材。
(答:弹簧测力计和刻度尺。
)学生讨论回答后,教师边演示边讲解做好实验的注意事项:(1)钩码上升的高度h,可用竖直放置在钩码旁的刻度尺读出,以钩码的下端为标准读数。
(2)拉力F的大小由弹簧测力计的示数读出,要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,弹簧不要和外壳摩擦。
(3)测量细绳自由端通过的距离s时,可事先在细绳自由端上作一标记,再拉弹簧测力计,用滑轮组提升重物。
用刻度尺量出钩码上升的高度后,再量出细绳标记移动的距离,就是细绳自由端通过的距离s。
该实验从组装滑轮组到测出各个量,要进行的活动和记录的数据都比较多,教师要加强巡回指导,发现问题及时引导。
学生实验完毕,汇报实验结果,会发现:同一个滑轮组,在提升不同的重物时,其机械效率是不同的。
这是因为在提升重物时,物体越重,所做的有用功越多,有用功在总功中所占的比例就越大,机械效率越高。
在此基础上,可以让学生继续思考:还有什么因素会影响滑轮组的机械效率。
为什么。
(答:动滑轮的重会影响滑轮组的机械效率,动滑轮越重,额外功在总功中所占的比例就越大,机械效率越低;
滑轮自身部件的摩擦也会影响滑轮组的机械效率。
)对于程度比较好的学生,还可以提出以下讨论题:(1)在以上实验中,还有其他方法测出绳子自由端移动的距离。
(答:有。
数出承担重物的绳子股数n,则绳子自由端通过的距离s=nh,h为重物上升的高度。
)(2)如果不测出物体上升的高度h和绳子自由端移动的距离s,还能不能计算出滑轮组的机械效率。
(答:能。
因为s=nh,则机械效率。
)最后,可以让学生阅读教材了解一些设备的效率,知道提高机械效率的一些主要方法,培养学生合理改进机械、提高效率的意识。
还可以将此问题进一步升华,谈谈工作和经济建设中的效率问题,培养学生科学发展观

3. 在测定某滑轮组的机械效率时得到下表中的两组数据该实验依据的原理是

(1)由表中实验数据可知,绳端移动的距离是提升重物高度的4倍,则滑轮组承重绳子的有效股数n=4,由图甲所示滑轮组可知,该滑轮组承重绳子有效股数为4,由图乙所示滑轮组可知,滑轮组承重绳子有效股数为5,则实验使用的是图甲所示滑轮组.
(2)由表中实验数据可知,使用同一滑轮组提升物体,物体所受的重力越大,滑轮组的机械效率越高.
故答案为:(1)甲;(2)高.

4. 做测滑轮组的机械效率的实验,实验原理是什么

机械效率=有用功/总功.
滑轮组省力不省工.反而因为摩擦和滑轮组重力等原因,总功大于有用功.

5. 滑轮组机械效率的计算公式是什么

求滑轮组的机械效率:η=W有╱W总=W有∕(W有+W额)=(不计绳重及摩擦)Gh/(Gh+G动h)=G/(G+G动)。

滑轮组机械效率公式:当用滑轮组提升重物时,提升高度为h,则机械效率=Gh/(Fnh),即有用功=Gh,总功=Fnh。当用滑轮组拉动重物时,拉重物走动距离为S,重物受到的摩擦力为f,则机械效率=fs/(Fns),即有用功=fS,总功=FnS。其中的n值是承担动滑轮组绳子的段数。

滑轮组机械理论

根据功的原理,使用任何机械所做的功和不用机械直接用手所做的功是一样的,也就是说使用任何机器都不能够省功。相反,利用机械做功会费功,这是因为利用机械做功时,不可避免地要做一些额外功。

在绕制好的滑轮组上,用虚线将定滑轮和动滑轮隔开。不看定滑轮,只是观察动滑轮由几段绳子向上拉着(包括动滑轮挂钩上的绳子)。由几段绳子拉着,承担动滑轮的绳子段数n就是多少。

以上内容参考网络-滑轮组的机械效率

6. 测滑轮组机械效率的实验中,实验原理是η=GhFsη=GhFs,需要测的物理量有有______、______、______、____


(1)测滑轮组机械效率的实验中,实验原理是η=

Gh
Fs

实验器材除钩码、铁架台、细线还需要弹簧测力计测出物重和绳端的拉力,用刻度尺测出物体上升的高度和绳端移动的距离.
(2)影响滑轮组机械效率的因素有:物重、动滑轮的重、绳重与摩擦;
提高滑轮组机械效率的方法有:减轻动滑轮质量、加润滑油减小摩擦、增加提升物体的重.
故答案为:
η=
Gh
Fs
;物重;绳端的拉力;物体上升的高度;绳端移动的距离;刻度尺;弹簧测力计;物重;动滑轮的重;绳重与摩擦;减轻动滑轮质量;加润滑油减小摩擦;增加提升物体的重.

7. 为什么测滑轮组机械效率弹簧测力计要匀速向上拉

(3)
然而抄如果真要加速或减速拉动,袭
总功
有很多种值
有用功只有一个

机械效率
会各不
相同,就无法确定,使研究的问题复杂,由于加速度不同拉力就会千变万化为什么测
滑轮组
机械效率
弹簧测力计
要匀速向上拉。
(2)
但是与实际不相符,你所说的加速或减速拉动更接近实际。
(4)
物理学把
匀速运动
作为理想模型?加速或减速会造成什么?
解答:测滑轮组机械效率弹簧测力计要匀速向上拉
(1)
是为了使问题更简化、更简单。便于为改造滑轮组提供理论依据

8. 滑轮组的机械效率和什么因素有关

滑轮组的抄机械效率有关因素:

1、被提物体的重量,G越大,机械效率越高。

2、滑轮自重,滑轮组如果越多,虽然省力但是无用功多,机械效率越小。

3、绳与滑轮之间的摩擦。

无关因素:

1、绕线方式。

2、物体被提高的距离。

3、提物体的速度。

(8)测算滑轮组机械效率的理论依据是什么扩展阅读:

滑轮组的机械效率计算公式:η=W有用/W总=Gh/Fs=Gh/Fnh=G/nF=(不计绳重及摩擦)G/(G+G动)

滑轮组的机械效率,影响它的最主要的因素是物重,其次才是滑轮重、绳重和摩擦。无论你用同一滑轮组吊起一根绣花针或一个重量远远大于动滑轮的重物,你都需要把动滑轮举上去。

还要克服绳重与摩擦,前者额外功远远大于有用功,其机械效率几乎为零,后者额外功在总功中占的比值就小得多,所以物重越大,机械效率就越高。

主要因素:物体重力一定时,动滑轮越重,机械效率越低,动滑轮重一定时,物体重力越大,机械效率越高。

9. 滑轮组的机械效率公式!

当用滑轮组提升重物时,提升高度为h,则机械效率=Gh/(Fnh),即有用功=Gh,总功=Fnh
当用滑轮组拉专动重物时,拉重属物走动距离为S,重物受到的摩擦力为f,则机械效率=fs/(Fns),即有用功=fS;总功=FnS
其中的n值是承担动滑轮组绳子的段数。
希望我的解答能给你带来启示,祝学习进步

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