斜面机械效率_斜面机械效率与倾斜角的关系

斜面越陡,越__(费/省)力,斜面的机械效率越__(大/小)

实验器材：斜面、木块、弹簧测力计、刻度尺

斜面越陡越费④ 把木块侧放，用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动，读出拉力力,斜率越大.

斜面机械效率_斜面机械效率与倾斜角的关系

斜面机械效率_斜面机械效率与倾斜角的关系

斜面是省力机械,同样的高度,越缓,斜面越长,不省功,就省力.

斜面越陡,压力越小,摩擦力越小,克服摩擦力做的额外功的比例小,效率高

在探究斜面的机械效率与哪些因素有关的实验

猜想：表面越光滑，机械效率越高

解答：

解析：

解：（1）由表中数据可见需要测量的物理量有四个：物块的重力、沿斜面的拉力、物块上升的高度、物块移动的距离，其中前两个由弹簧测力计完成，后两个由刻度尺来完成测量，因此还需要补充的器材是：刻度尺．

（2）①分析实验1、2，接触面的粗糙程度、物块重相同，斜面的倾斜程度不同，机械效率不同，研究的是斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系（有关）；

分析实验2、3，斜面的倾斜程度、接触面的粗糙程度相同，物块重不同，机械效率相同，研究的是斜面的机械效率与物块重的关系（无关）；

分析实验3、4，斜面的倾斜程度、物块重相同，接触面的粗糙程度不同，机械效率不同，研究的是斜面的机械效率与接触面粗糙程度的关系；

由此可见斜面的机械效率与接触面粗糙程度、物块重斜面、倾斜程度的关系．

故为：（1）刻度尺；（2）①接触面粗糙程度；物块重斜面；倾斜程度；②71%．

点评：

本题为斜面机械效率的测量实验，考查了测量工具的选择、机械效率的计算、影响机械效率大小的因素，利用好控制变量法分析是本题的关键．

斜面的含义

你问的应该是类似圆桶沿斜面往上推的问题吧

斜面的含义：是物理学中一个重要的概念，在日常生活中也有广泛应用。

斜面是一种简单机械，可用于克服垂直提升重物之困难，省力但是费距离。距离比和力比都取决于倾角：斜面与平面的倾角越小，斜面(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)较长，则省力越大，但费距离。斜面与平面的倾角越大，斜面较短，则省力越小，但省距离。

斜面在生活中有广泛的应用，如盘山公路、搬运滚筒、斜面传送带等。在不计算任何阻力时，斜面的机械效率为，如果摩擦力很小，则可达到很高的效率。即用F2表示力，s表示斜面长，h表示斜面高，物重为G。不计无用阻力时，根据功的原理，可得：F2s=Gh。

斜面（inclined plane）是一种倾斜的平板，能够将物体以相对较小的力从低处提升至高处，但提升这物体的路径长度也会增加。斜面是古代希腊人提出的六种简单机械之中的一种。若斜面的斜率越小，即斜面与水平面之间的夹角越小，则需施加于物体的作用力会越小。

分类：

1、凸形斜面，实地坡度为上缓下陡的斜面叫凸形斜面，部分地段不能通视。地图上，从山顶到山脚，间隔为上面稀、下面密的一组等高线，表示为凸形斜面。

2、凹形斜面，实地坡度为上陡下缓的斜面叫凹形斜面，全部斜面均可通视。地图上，从山顶到山脚，间隔为上面密、下面稀的一组等高线，表示为凹形斜面。

3、波状斜面，实地坡度交叉变换、陡缓不一、成波状形的不规则斜面叫波状斜面，若干地段不能通视。地图上，表示该状斜面的等高线间隔稀密不均，没有规律。

斜面机械效率原理

当斜面越陡,则物体对斜面的正压力越小,摩擦力越小.

斜面是一种简单机械,使用这种简单机械可以省力,所以有很多地方都用到了斜面.

公式是这样推导出来的.

设定斜面的长度为L,斜面高度为H

使用斜面时拉力所做的功:W总=Fs=FL

不使用斜面直接提升物体做功:W有=Gh=GH

机械效率η=W有/W总=FL/GH

从所推导出来的式子中可知:需要测量的数据有

拉力-----F

物体的重机械效率为η=W有用功/W总功=mgH/mgH(1+utanQ)=1/(1+utanQ)力-------G

本身这个公式的就是斜面工作的机械效率的原理,这个公式的原理应该是η=W有/W总吧,没有这样想过,也从来没有这样说过.一个原理的原理.真是从来没有这样说过

物体要从斜面的底部运动到顶部，要有一沿斜面方向的拉力F做功。设物体和斜面之间的摩擦力为f.物体的动能不变。

所以，有Fs=Gh+fs

根据效率=有用功/总功得

物体从底部运动到顶部的所做的功中有用功为Gh,总功为FS

则效率n=Gh/Fs

斜面有什么不同之处？

高度，长度，角度不同。

表面相同的斜面高斜面低斜面高度相同，长度不同，表面相同的斜面长斜面短斜面 结论：长斜面坡度小，短斜面坡度大，坡度小的斜面省力。

角度一定，（拉力，压力）与重力的比值一定，摩擦动因数也一定，

斜面越长，斜度越小，把重物移动到高处时所需的力就越小；斜面越短，斜度越大，把重物移往高处时所需要的力就越大，所以斜面长的，会比较省力，斜面短的，会比较耗力。

基本信息

斜面是一种简单机械，可用于克服垂直提升重物之困难，省力但是费距离。距离比和力比都取决于倾角：斜面与平面的倾角越小，斜面较长，则省力越大，但费距离。

斜面与平面的倾角越大，斜面较短，则省力越小，但省距离。斜面在生活中有广泛的应用，如盘山公路、搬运滚筒、斜面传送带等。在不计算任何阻力时，斜面的机械效率为，如果摩擦力很小，则可达到很高的效率。

九年级物理斜面的机械效率知识点归纳

（1）任选其中一个均可；

九年级物理《斜面的机械效率》知识点归纳

斜面的长度-------L

斜面的机械效率：

总功 W总=Fl

W总=Gh+fl

(f为摩擦力)

额外功 W额外=W总-W有用

W额外=fl

机械效率

测量斜面的机械效率：

【实验目的】：测量斜面的机械效率

【器材】斜面，铁架台，小车，弹簧秤，米尺

【作】

(1)照图那样安装好斜面，将小车放在斜面上。用弹簧秤缓慢地把小车拉上斜面，记下弹簧秤的示数F，测出小车沿斜面通过的距离L，用弹簧秤称得小车重G，并测出小车上升的高度h，算出斜面的效率η1=Gh/FL。

(2)把小车翻过来(轮子朝上)放在斜面上，重复上述实验，根据实验数据算出此时斜面效率η2。

(3)增大斜面的倾角，小车仍翻着放在斜面上重复实验，算出斜面效率η3。

比较η1、η2、η3的大小，可知η1>η2，η2<η3。分析实验结果可得：斜面的效率主要受斜面和小车间的摩擦的影响，在(1)中由于轮子和斜面间的滚动摩擦小，必需做的额外功少，效率就高。在(3)中，当倾角增大，车对斜面的压力减小，从而摩擦也减小，因此效率比(2)时高。比较作(2)、(3)中的F及η的大小，可知斜面越省力其效率不一定越高。

提高斜面机械效率的 方法 :

在其他条件一定时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高，斜面表面粗糙程度越大，机械效率越低;机械效率与物体重量无关，物体斜面之间接触面大小无关。

例：如图所示，斜面高为1m，长为3m，工人用 400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子拉到汽车上，在这过程中拉力做了______J的功，机械效率为______。要提高该斜面的机械效铝，应该_______。(写出一条 措施 )

，提高机械效率的方法是减小总功，以增大有用功在总功中所占的比例。

：1200 70% 减小斜面的粗糙度

初中物理斜面的机械效率知识点(二)

斜面机械效率定义

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。

斜面的机械效率公式

斜面机械效率公式为：η=W有/W总=Gh/Fs。(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。)

(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=Gsinθs/(μGcosθ+Gsinθ)s=sinθ/μcosθ+sinθ=1/(μcotθ+1)

斜面的机械效率实验

研究斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系

猜想：斜面的倾斜程度越大，机械效率越高

(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)

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

表格一：

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

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，改变的是物体斜面接触面积，和拉力F)(建议有困难的学生选此实验)

实验步骤：(将所测数据填入表格二中)

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

表格二：

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

研究斜面的机械效率与它的粗糙程度的关系

(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，改变的是斜面的粗糙程度和拉力F)

实验步骤：(将所测数据填入表格三中)

表格三

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

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

实验步骤：(将所测数据填入表格四中)

① 用弹簧测力计测出木块的重力G1，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F1

③ 用弹簧测力计测出木块和钩码的重力G2

④ 用弹簧测力计拉木块和钩码做匀速直线运动，读出拉力F2

表格四

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

经典例题

为了探究斜面的机械效率与斜面的倾斜程度的关系，小黄同学用弹簧测计拉着同一木块沿粗糙程度相同的斜面匀速向上运动，如图所示，实数据记录如表：

实验次数 斜面的倾斜程度 木块重量G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面长s/m 机械效率η

1 较缓 10 0.4 6.6 1

2 较陡 10 0.5 7.6 1 65.8%

3 最陡 10 0.6 8.4 1 71.4%

(1)根据表中数据可求出第1次实验：有用功是_____J，机械效率是_____，木块和斜面的内能增加了_____J.

(2)分析表中数据，可以得出的初步结论是：在其他条件不变的情况下，斜面倾斜程度越陡，斜面的机械效率越_____.

:

4 60.6% 2.6 高

解析:

(1)利用斜面时，有用功利用W有=Gh计算，总功利用W总=Fs计算，机械效率利用η=×计算;木块在运动过程中，木块与斜面之间有摩擦，因此会摩擦生热，增加内能即为额外功.

(2)根据控制变量法，比较第二列和一列即可得出斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系.

解：(1)次实验：

有用功为：W有=Gh=10N×0.4m=4J;

总功为：W总=FS=6.6N×1m=6.6J;

斜面的机械效率为：η=×=×≈60.6%.

木块和斜面的内能增加W额=W总-W有=6.6J-4J=2.6J.

(2)由表格可知，当其他条件相同时，斜面倾斜程度不同，斜面的机械效率也不同，故可的结论：在其他条件不变的情况下，斜面倾斜程度越陡，斜面的机械效率越高。

故为：(1)4J;60.6%;2.6J;(2)高.

在“探究斜面”的实验活动中，为了探究：“斜面省力与斜面倾角的关系”和“影响斜面的机械效率的因素”。某小组做了在斜面上匀速拉动同一材料物块滑动的探究实验(如图所示)，并记录实验数据如下：(θ1<θ2<θ3)

(1)根据表中数据，计算第5次实验中，总功为_______J，机械效率________。

(2)分析第2、4、5次实验的数据， 总结 出的结论为：在接触表面粗糙程度相同时，斜面倾角越小，越__________。

(3)分析第_________次实验的数据，可知斜面机械效率与物体的重力无关。

(4)综合分析表格中的信息，可知实际生活、生产中利用斜面工作时，提高斜面机械效率的切实可行的措施是什么?

：__________________________________________________:

(1)0.60;83 %

(2)省力

(4)尽可能减少斜面的摩擦阻力

（2010?大连）在探究“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和粗糙程度的关系”实验中，所用的实验器材有：支

η2=1J1.35J≈74%；

（1）利用滑轮改变了一下绳子的方向，使木块所受拉力的方向与木板的方向始终平行，使示数更加准确稳定，读数时也更方便；

推导公式：η=

（3）①第4次实验的机械效率η=GhFs=5N×0.2m4N×0.5m=50%；

②比较第3、4、5三次实验可以看出，这是在斜面倾斜程度不变的情况下进行的研究，因此，研究的是机械效率与斜面粗糙程度的关系；

③比较第1、2、3三次实验可以看出，这是在斜面粗糙程度不变的情况下进行的研究，因此，可得出的结论是：斜面粗糙程度一定时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高．

故为：（1）拉物体时，能使木块所受拉力的方向与木板的方向平行；

（2）匀速运动；

（3）①50%；②斜面粗糙程度；③斜面粗糙程度一定时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高．

斜面的倾斜角度和机械效率的关系。

① 用弹簧测力计测出木块的重力G

设斜面长为S、高为h。解：将重力G的物体从斜面的底端沿着斜面匀速推到斜面的顶端，推力为F。（1）有用功W有=Gh（2）总功W总=FS（3）额外功W额=fS（4）机械效率η=W有/W总=Gh/FS（5）机械效率η跟斜面的倾斜程度的关系： η=W有/(W有+W额) 分子、分母同时除以W有，得 η=1/［1+(W额/W有)］ =1/［1+(fS/Gh)］斜面高h一定，斜面长S越小，S/h的比值越小，斜面的倾斜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，读出拉力程度越大。物重G一定，斜面的倾斜程度越大， 滑动摩擦力f越小。S/h的比值越小，滑动摩擦力f越小，则［1+(fS/Gh)］越小，η=1/［1+(fS/Gh)］越大，即斜面的机械效率越大。

小红学过“机械效率”后，产生了一个疑问：机械的机械效率越高是否越省力？针对这个问题，

有用功 W有用=Gh

解：

1．W有=Gh=5N×0.1m=0.5J

W总=Fs=1.6N×0.5m=0.8J

η1=0.5J0.8J≈63%，

2．分析表中的拉力与机械效率，小红的疑问得到了解决；得到的结论是：斜面的机械效率越高，越不省力；

3．（1）影响机械效率高低的主要有原因是额外功，使用斜面时，克服摩擦力做的功为额外功，在有用功一定的情况下，减小额外功，可以提高机械效率；

（2）采用控制变量法：控制斜面倾斜程度、物重、斜面高度、斜面长度相同，换用毛巾、棉布、玻璃等不同的接触面材料改变斜面粗糙程度，从而改变摩擦力，计算出机械效率进行比较．

故为：

2。小红的疑问得到了解决，总功W=有用功（重力功)+W无用功（摩擦力功）=mgH+umgcosQ.S=mgH(1+utanQ)物重相同，机械效率增大时，并不更省力

3.（1）正确，因为斜面对物体的摩擦力是导致额外功的原因

（2）用等高、等长的斜面，先后在木板斜面、棉布斜面、毛巾斜面上重复上面的实验并记录数据，即可验证小红的猜想