在日常生活和工農業(yè)生產中,提高機械效率有著重要的意義。提高機械效率,要從研究影響機械效率的因素出發(fā),尋求辦法。
(1)為了探究影響機械效率的因素,小明選取了大小相同的滑輪,利用圖甲和圖乙裝置進行實驗,并把數據整理記錄在下表中。
實驗 次數 |
滑輪 材質 |
鉤碼重 G/N |
提升的高度 h/m |
有用功 W有用/J |
拉力 F/N |
繩端移動的距離 S/m |
總功 W總/J |
機械效率 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2兩次實驗發(fā)現:在所用滑輪組一定時,提升的鉤碼重力越大,機械效率越
大
大
。
②比較3和4兩次實驗發(fā)現:在提升物體一定時,滑輪組的機械效率還與
滑輪的重力
滑輪的重力
有關。
③比較2和3兩次實驗發(fā)現:在所用滑輪組一定時,機械效率與提升鉤碼的高度
無關
無關
。
④第5次實驗室利用了圖乙的裝置完成的,判斷依據是
繩子有效股數為1
繩子有效股數為1
。
⑤利用圖甲的裝置,把重20N的物體用8N的拉力勻速拉起,滑輪組的機械效率為
83.3%
83.3%
(計算結果精確到0.1)??梢娙绻麤]有刻度尺,只有測力計,也可以測量出滑輪組的機械效率。
(2)小明利用圖丙裝置實驗發(fā)現:
①斜面的機械效率與斜面的傾斜程度和摩擦有關,與物重無關。保持斜面傾斜程度不變,可以采用
減小接觸面粗糙程度
減小接觸面粗糙程度
的方法減小摩擦,從而提高斜面的機械效率。
②物體的重力為10N,用沿斜面向上的4N的拉力勻速拉到高處,斜面長1.2m,高0.3m,則斜面的機械效率為
62.5%
62.5%
,物體在斜面勻速運動到高處受到的摩擦力大小為
1.5
1.5
N。
(3)實驗表明:額外功越小,總功越接近有用功;進一步推理得出:假設沒有額外功,總功等于有用功;可見使用任何機械都不省功。下列物理規(guī)律的得出運用了這種研究方法的是
B
B
。
A、焦耳定律
B、牛頓第一定律
C、阿基米德原理
D、歐姆定律