日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,提高機(jī)械效率有著重要的意義。提高機(jī)械效率,要從研究影響機(jī)械效率的因素出發(fā),尋求辦法。
(1)為了探究影響機(jī)械效率的因素,小明選取了大小相同的滑輪,利用圖甲和圖乙裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并把數(shù)據(jù)記錄在表中。
實(shí)驗(yàn) 次數(shù) |
滑輪 材質(zhì) |
鉤碼重 G/N |
提升的高 度h/m |
有用功 W有用/J |
拉力 F/N |
繩端移動(dòng) 的距離s/m |
總功 W總/J |
機(jī)械 效率η |
1 |
鋁 |
1 |
0.1 |
0.1 |
0.6 |
0.3 |
0.18 |
56% |
2 |
鋁 |
2 |
0.1 |
0.2 |
1.0 |
0.3 |
0.3 |
67% |
3 |
鋁 |
2 |
0.2 |
0.4 |
1.0 |
0.6 |
0.6 |
67% |
4 |
塑料 |
2 |
0.2 |
0.4 |
0.8 |
0.6 |
0.48 |
83% |
5 |
塑料 |
2 |
0.2 |
0.4 |
2.1 |
0.2 |
0.42 |
95% |
①比較1和2兩次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):在所用滑輪組一定時(shí),提升的鉤碼越
重
重
,機(jī)械效率越高。
②比較3和4兩次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):提升相同重物時(shí),動(dòng)滑輪越重,機(jī)械效率越
低
低
。
③比較
2、3
2、3
兩次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):用同一滑輪組提升相同重物時(shí),機(jī)械效率與提升的高度無關(guān)。
④第5次實(shí)驗(yàn)是利用圖
乙
乙
的裝置完成的。
⑤若利用圖甲的裝置,把重6N的物體用2.5N的拉力勻速拉起,滑輪組的機(jī)械效率為
80%
80%
。
可見如果沒有刻度尺,只有測(cè)力計(jì),也可以測(cè)量出滑輪組的機(jī)械效率。
(2)小明利用圖丙裝置實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度和粗糙程度有關(guān),與物重?zé)o關(guān)。保持斜面傾斜程度不變,斜面越光滑,摩擦越小,從而斜面的機(jī)械效率越
高
高
。
(3)實(shí)驗(yàn)表明:額外功越小,總功越接近有用功;進(jìn)一步推理得出:假如沒有額外功,總功等于有用功;可見使用任何機(jī)械都不能
省功
省功
。這種在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上經(jīng)過推理得出結(jié)論的方法叫理想實(shí)驗(yàn)法。