斜面机械效率，反映机械性能优劣的重要指标

效率简介

在计算机械效率时，一定要注意物理量名称所标示的意义。

总功：即动力对机械所做的功，称之为动力功，也叫输入功。

理想机械：。

实际机械：

喷气推进系统：16%-24%

起重机：40%-50%

内燃机-汽油发动机：22%-27%

柴油发动机：28%-30%

涡轮水泵：60%-80%

滑轮组：50%-80%

计算公式

斜面机械效率的推导斜面机械效率公式为： 。 式中，G为物体重量，h为斜面竖直高度，F为拉力大小，s为斜面长度。

推导公式：η=

式中，θ为斜面倾角，μ为滑动摩擦系数。该式适用于匀速拉动。

实验

实验一

实验目的：研究斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系。

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。

注意事项：实验过程中，保持木块所受重力G不变，斜面长S不变，只改变斜面的高度h和拉力F。

实验步骤：

1） 用弹簧测力计测出木块的重力G；

2）用刻度尺量出斜面的长度S和高度；

3）用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动，读出拉力；

4）改变斜面的倾斜程度，量出斜面的高度；

5）用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动，读出拉力；

上述所测数据需填入表一中。

计算公式：

表一

附：试验参考数据

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。

实验二

实验目的：研究斜面机械效率与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。

注意事项：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：

1） 用弹簧测力计测出木块的重力G；

2）用刻度尺量出斜面的长度S和高度h；

3） 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；

4） 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；

上述所测数据需填入表二中。

计算公式：

表二

附：试验参考数据

结论：斜面的机械效率与物体斜面之间接触面大小无关。

实验三

实验目的：研究斜面的机械效率与它的粗糙程度的关系。

猜想：表面越光滑，机械效率越高。

实验器材：斜面、木块、弹簧测力计、刻度尺。

注意事项：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，改变斜面的粗糙程度和拉力F。

实验步骤：

1） 用弹簧测力计测出木块的重力G；

2）用刻度尺测两处斜面的长度S和高度h；

3）把木块放木板上，用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动，读出拉力；

4）在木板上铺好毛巾，用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动，读出拉力；

上述所测数据需填入表三中。

计算公式：

表三

附：试验参考数据

结论：在其他条件一定时，斜面表面粗糙程度越大，机械效率越低。

实验四

实验目的：研究斜面的机械效率与物体的重量的关系。

猜想：斜面的机械效率与物体的重量无关。

实验器材：斜面、木块、弹簧测力计、刻度尺。

注意事项：实验过程中，保持斜面长S不变，斜面的高度h不变，改变的是物体重量G和拉力F。

实验步骤：

1）用弹簧测力计测出木块的重力，用刻度尺两处斜面的长度S和高度h；

2）把木块放木板上，用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动，读出拉力；

3） 用弹簧测力计测出木块和钩码的重力；

4）用弹簧测力计拉木块和钩码做匀速直线运动，读出拉力。

上述所测数据需填入表四中。

计算公式：；。

表四

附：试验参考数据

*此处为51%是因拉力四舍五入所致。

结论：机械效率与物体重量无关。