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斜面机械效率

2022-07-09 17:37:57 百科资料

斜面机械效率公式为:η=W有/W总=Gh/Fs。斜面机械效率的推导(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。)

公式

  斜面机械效率公式为:η=W有/W总=Gh/Fs。斜面机械效率的推导(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=sinθ/μcosθ+sinθ=1/(μcotθ+1)

  (θ为斜面倾角,μ为滑动摩擦系数)

  推导过程:如图,将物体重力垂直分解为垂直于斜面的力F⊥和平行于斜面的力F∥,则:

  η=W有/W总=Gh/Fs=Gh/(f+F')s=Gh/(μF⊥+F∥)s=Gsinθ*s/(μGcosθ+Gsinθ)*s=sinθ/μcosθ+sinθ=1/(μcotθ+1)

意义

  (1)机械效率是反映机械性能的优劣的重要标志之一。总功等于有用功与额外功之和,因而有用功只占总功的一部分。显然,有用功所占比例越大,机械对总功的利用率就越高,机械的性能就越好。物理中,用机械效率来表示机械对总功的利用率。

  (2)在计算机械效率时,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:W总=W有用,W输入=W输出,W动=W阻。

  实际机械:W总=W有用+W额外,W输入-W输出=W额外,W动=W有用阻力+W无用阻力

相关实验

  1、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

  (实验过程中,保持木块所受重力G不变,斜面长S不变,改变的是斜面的高度h和拉力F)

  实验步骤:(将所测数据填入表格一中)

  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h1

  ③ 用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动,读出拉力F1

  ④ 改变斜面的倾斜程度,量出斜面的高度h2

  ⑤ 用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动,读出拉力F2

  计算公式:

  W有1=Gh1 W有2=Gh2

  W总1=F1S W总2=F2S

机械效率

  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%-70%

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