机械效率范文10篇

机械效率范文篇1

图1(1)根据表格中的数据，在图甲种画出滑轮组的绕绳方法．(2)实验中，沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使物体缓缓上升，在测量绳端所受的拉力时，弹簧测力计应(选填“保持静止”或“匀速上升”)．(3)第三次试验时，测力计示数如图乙所示，此时绳端受到的拉力为N，滑轮组的机械效率为%．(4)根据表格中的数据分析可知:①随着物重的增大，额外功(选填“变小”、“不变”或“变大”)，原因是．②要提高同一滑轮组机械效率，可以采取的措施．图2［点拨］“影响滑轮组机械效率的因素”是滑轮组机械效率的实验探究题的常见考点，本题涉及的都是基本实验方法的考查．具体点拨如下:(1)要确定滑轮组的绕绳方法，首先应根据物体上升的高度h与绳端移动的距离s的关系n=s/h，确定与动滑轮相连的绳子的股数从而确定绕绳方法．(2)探究滑轮组的机械效率时，要沿竖直方向匀速向上拉动弹簧测力计，这样能使物体处于匀速上升平衡状态，此时弹簧测力计示数为绳端所受的拉力;(3)根据图乙的测力计指针位置和测力计的分度值确定读数，可得到绳端的拉力．

根据滑轮组机械效率η=W有W总×100%=GhFs×100%公式，可求出此时滑轮组的机械效率η为74．1%．(4)①随着物重的增大时，摩擦力也相应变大，克服摩擦力所做的功为额外功，所以额外功将变大．②分析表中的第1、2、3次实验数据可知，动滑轮重一定，钩码重依次为1N、2N、4N，则滑轮组的机械效率依次为55．6%、66．7%、74．1%，这说明在使用同一滑轮组提升重物时，钩码越重，机械效率越高;可得:要提高同一滑轮组机械效率，可以采取增大所提重物的质量的措施．图2［答案］(1)如图2所示(2)匀速上升(3)1．874．1(4)①变大克服摩擦做功更多②增加提起的物重或减轻动滑轮重例2．用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率．实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升．(1)实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为N，钩码总重G为1．0N，钩码上升高度h为0．1m，测力计移动距离s为0．3m，则杠杆的机械效率为%．请写出使用该杠杆做额外功的一个原因:．(2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据:根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论?答:;请简要说明两条理由:①;②．［点拨］(1)前两问是常考题，属于较易题．相信同学们对这类问题能很好掌握了．对于第三问，我们可以从杠杆本身的自重和摩擦这两因素去思考，问题不难解决．(2)在探究杠杆的机械效率是否与钩码悬挂点的位置和钩码的总重有关时，应采用控制变量法．

如在探究杠杆的机械效率是否与所挂钩码的总重有关时，应保持钩码悬挂点的位置、钩码升高的高度等因素不变;此外，应多次(至少三次)改变钩码的总重，测出多组数据，通过比较、分析才能得出结论．本题中仅有两组数据，且未控制变量，故不具有可比性，因此，不能得出结论．［答案］(1)0．566．7使用杠杆时需要克服杠杆自重、摩擦力等做功(2)不能①两次实验时钩码没有挂在同一位置②仅根据一次对比实验所得的结论不可靠［点评］对实验结论进行评估时，应从下列方面进行考虑:实验方法是否科学，实验步骤是否合理，实验图4结论是否具有普遍性．［变式］(2016杭州)小金用如图4所示的实验装置测量杠杆的机械效率．实验时竖直向上拉动杠杆，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升(支点和杠杆的摩擦不计)．问:(1)重为5N的钩码挂在A点时，人的拉力F为4N，钩码上升0．3m时，动力作用点C上升0．5m，此时机械效率η1为．(2)小金为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，仍用该实验装置，将钩码移到B点，再次缓慢提升杠杆使动力作用点C仍然上升0．5m．问:人的拉力F与第一次相比___(选填“变大”“变小”或“不变”)．比较此时的机械效率η2与η1的大小并用学过的知识给以推导．［答案］(1)75%(2)变小此时的机械效率η2＜η1推导过程如下:杠杆的机械效率可表示为:η=W有用W有用+W额=11+W额W有用杠杆升高的高度不变，所以克服杠杆自重所做的额外功不变(即W额=G杠杆h杠杆不变);由于悬挂点B更接近支点，所以钩码提升的高度减小，根据W有用=Gh可知，有用功减小;从上面η的表达式可知:W有用减小、W额不变，所以W额/W有用变大，分母变大，η就减小;即η2＜η1．

作者:蔡雪华

机械效率范文篇2

1.本节课首先通过具体的情景让学生知道有用功、额外功、总功;在此基础上理解机械效率，并通过探究斜面的机械效率，加深机械效率的认识。

2。通过对机械效率的学习，让学生对效率问题在更广阔的背景下有个初步的概念，使学生把物理学习与自己的生活实际联系起来，具有于任何事情都要注意效率的科学态度。

【教材分析】

教学目标知识与技能1.知道有用功、额外功、总功

2.理解机械效率，会计算机械效率

过程与方法1.根据生活事例认识物理知识，并运用物理知识解决实际问题

2.探究：斜面的机械效率

3.学习根据实验数据分析、归纳简单的科学规律

情感态度与价值观使学生勇于探究日常用品或器件的物理原理，具有将科学技术应用于日常生活、社会初中的意识。

教学重点1.理解机构效率

2.探究斜面的机械效率

教学难点理解机械效率

教学方法讨论，探究

教具和媒体长木板、木块、弹簧秤、刻度尺、细线、棉、多媒体辅助教学课件

【教学过程实录】

一、引入新课

师：小明家最近买了一处新楼房，一单元二楼。想把洗手间、厨房装修一下，需把沙子运到二楼。请同学们根据需要，选择器械帮助小明家解决这个问题，看看哪个小组选的办法最好?

生：小组讨论后自由回答

(把沙子装入桶中，用动滑轮把沙子拉到楼上;在地面与楼面之间搭上木板，将沙子装入袋子沿着木板推到楼上……)

二、进行新课

师：假如用动滑轮提升沙子，请同学们观着提沙子的过程(媒体显示)。

生：观察思考。

师：对谁做的功是我们需要的?

生：对沙子做的功。

师：(板书有用功：我们所需要的功。)

哪部分功是我们不需要，但不得不做的?

生：提桶所做的功，克服动滑轮的重力所做的功。

师：(板书额外功：工作时，对于额外负担所不得不做的功。)

一共做的功等于什么?

生：有用功与额外功之和。

师：(板书总功：有用功与额外功之和。)

假如用斜面推沙子(媒体显示)，有用功、总功、额外功各是多少?

生：(计算回答)

师：假如我们用下面三种方法搬运沙子(媒体显示)，

你认为哪一种方法最好?为什么?

生：讨论回答。(第三种方法最好，因为第三种方法做的额外功最少。)

师：工作中，我们总是希望额外功越少越好;也就是有用功在总功中所占的比例越大越好。在物理学中，用机械效率表示有用功在总功中所占的比例。(板书机械效率：有用功在总功中所占的比例)表示机械效率;W有表示有用功;W总表示总功。那么，机械效率应该怎样表示?

生：

师：根据公式计算，上面斜面的机械效率是多少?

生：计算回答。

师：观察计算结果，对“机械效率”，你能发现什么?

生：讨论回答。(机械效率没有单位，小于1，常用百分数表示。)

师：同学们，刚才我们知道上面斜面的机械效率，任何斜面的机械效率都一样吗?请同学们再来观察用斜面推物体的情景(媒体显示)。

生：观察思考。

师：下面我们探究斜面的机械效率(板书探究：斜面的机械效率。)

通过观察上面用斜面推物体的情景，对斜面的机械效率你能提出什么问题?

生：提出问题。

(斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有什么关系?斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有什么关系?……)

师：请同学们猜想上面提出的问题。

生：做出猜想。

(在斜面高一定时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高;在斜面的长、高一定时，斜面越光滑，机械效率越大。)

师：请同学们根据提出的问题和做出的猜想，每一小组选择其中的一个问题进行实验，设计出实验的方案。

生：小组讨论，设计实验的方案。

师：下面请同学们根据设计的实验方案，选择桌面上的器材进行实验。

生：小组实验，同时设计表格记录数据。

师：分析实验数据，你能得出什么结论?

生：小组回答。

师：回想实验的过程，影响实验的误差是什么?

生：讨论回答。

三、小结

师：通过本节课的学习，你有哪些收获?

生：思考回答。

(1.有用功、额外功、总功;2.机械效率：定义、公式、计算;3.探究：斜面的机械效率。)

四、动动脑

师：根据生活中你使用的机械，想想：怎样提高机械效率?结合自己的学习实际，如何提高学习效率?

生：讨论回答。

五、布置作业

设计实验，测定滑轮组的机械效率

【板书设计】

四.机械效率

1.有用功：我们所需要的功额外功：对于额外负担所不得不做的功。

总功：有用功与额外功。

2.机械效率：有用功与总功之比公式没有单位，小于1，常用百分数表示。

3.探究：斜面的机械效率

提出问题

猜想

设计实验方案

机械效率范文篇3

一、正确理解功的原理

在学习功的原理时，务必真正理解掌握其内涵和外延．功的原理：“使用任何机械时，动力对机械所做的功，一定等于机械克服阻力所做的功”，也就是说，“使用任何机械都不能省功”，这个结论叫做功的原理．它是通过杠杆、定滑轮、动滑轮三个实验，在学生感性认识基础上进行归纳得出，学生对动力对机械所做功是比较清楚的，但机械克服阻力所做功中“阻力”的理解不够探刻．为此在讲解功的原理时必需讲清以下二点：1．阻力不仅仅是指重力．为讲清这点，还应分析利用滑轮拖动水平重物，指出：用滑轮拖动水平重物时，阻力应指重物与地面摩擦力．2？引入功的原理的三例中都是理想情况，还应分析说明在实际情况中的情形，如利用动滑轮提升重物做功时，动力对机？32？械所做功实际上等于机械克脤重物的重力所做功和克服动滑轮重和绳子、轮轴等摩擦所做功．

二、利用实验完成并加深对概念的理解

在学习机械效率时，合理应用一组实验来完成机械效率的难点教学，并通过对实验结果进行的分析、对比和讨论，引出机械效率概念．再通过对实验数据的计算、分析，加深对概念的理解．同时，也掌握了机械效率的测定及计算方法，最后，引导学生对实验结论进行对比归纳，从而进一步澄清对不同物理概念认识上的模糊概念．实验1用一个动滑轮来提升重物．事先在投影片上出示图和下表，让学生实验，测出拉力和拉力移动距离，填上后分析：①我们把重物吊高到一定的高度，这是我们使用这简单机械的目的，这个目的的实现，对我们使用这种机械是有利用价值的，因而在实现这个目的过程中，克服重物的重力所做的功，对人们是有用的，所以我们把它叫——有用功（W有＝G＊．A），计算后填上．②人们利用机械做功时，作用在机械上的动力对机械做的功——叫总功？S动）计算后填上？③提出问题思考：这两个功为什么不同？总功比有用功多出的部分是什么？在学生回答基础上指出：为了实现目的（把重物提高）而使用了机械从而不得不做的额外部分的功一一叫额外功．额外功具体指什么？就是使用机械过程中，克服自身的重力、摩擦力等所做的功，这里指克服动滑轮、绳子重和克服绳子与滑轮、滑轮轴间的摩擦所做功，进一步指出％＋机械做功时，有用功占总功的比例是机械性能的一个重要标志，叫机械效率．自然引入机械效率公式7＝％／％．计算后填人．实验2用二个动滑轮和二个定滑轮组成的滑轮组辑升相同重物，测出机械效率．测出机械效率后组织学生讨论：问题1影响机械效率的因素有哪些？问题2有人说越省力的机械，其机械效率越髙，此话是否正确，为什么？根据你的实验数据进行分析？

三、引导、帮助学生进行归纳、总结

通过动手实验及对实验情况的分析、讨论，既给学生以形象鲜明的感受性认识，又通过对一些直观现象用数据的分析和比较，澄清了学生头脑中一些模糊观念，但初中学生往往缺乏归纳、总结的能力，所以，教师还应在启发学生动手实验，动脑思维、动口讨论的同时，帮助学生把问题逐步引向深入，并进行归纳、概括，使之上升成为他们的理性认识．机械效率是指有用功在总功中所占的百分比，而机械省力与否，是指使用机械时，所用动力的大小与阻力大小相比较而言，它虽然与机械效率有关，但主要的是取决于机械结构．为了加深学生的理解，可继续做以下实验．实验3将滑轮组的重物从提高0．2m改为0．1m，测出机械效率．实验4将滑轮组的重物从2N改为4N，再测出机械效率．（一）通过对实验1、2组的数据分析得出：对于不同结构的滑轮组，在提升相同的重物时机械效率一般不同，结构复杂的滑轮组一般其机械效率也较低．（二）通过对实验2、3组数据分析对比，引导学生得出，同一滑轮组，提升同一重物时，机械效率跟提升高度无关，充分说明机械效率是表示机械性能的量．（三）通过对实验2、4组数据分析对比，引导学生得出：对于同一滑轮组，使用中提升不同重物，其机械效率是不同的，提升重物多的机械效率高．因为由V＝死有／（W有＋％）＝1／（1＋Wa／Ww）可知，额外功基本一定时，做的有用功越多，机械效率就越高．

四、拓展提高，加深理解

机械效率范文篇4

关键词:机械效率;初中物理;多变性

一、机械效率定义

随着新课标的不断推进，物理核心素养的不断深入，中考物理中关于机械效率的问题成为考查选题的主要方向之一［1］．从理论教学方面来看，近年来对于机械效率知识点的掌握与考查侧重于生产实践类题目，涉及滑轮组的应用、斜面如何高效省力地实现物体的移动、杠杆原理的结合等;从日常实践角度来看，机械效率问题在实际生活生产实践中应用性广，因此在课堂教学中真正让学生理解其内涵是必要的．对于上述功与效率的定义，学生在平时学习与应用过程中易混淆，教学建议学生从本质定义角度出发，表1给出了关于物理机械效率定义理解的主要参数，可看出机械效率实质是一个总小于1的比值．学生在识记公式的基础上须明白其中的物理意义，才能做到面对中考试题时利用定义灵活推导，形成独特的思考过程，下面结合常见机械效率的相关计算题目展开分析．

二、例题计算

例1如图1所示，设斜面底端静置一个G=39．2N木块，现用拉力F使其沿斜面向上做匀速运动至顶端，已知两者之间的摩擦力Ff=9．8N，斜面高H=10m，长L=20m，求此过程中的机械效率为多少?分析:本题是考查学生对于有用功、额外功的区图1分，以及如何准确地找出涉及机械效率求解的主要参数，斜面上的木块向上运动需要克服摩擦力的作用，这一点学生需要引起重视［2］．同时，学生可归纳总结关于斜面物体做功、机械效率的规律，一般而言斜面的机械效率可记忆为:η=W有用W总=GHFL，有用功要结合题意准确分析，本题中的隐含条件—匀速状态，说明摩擦力与拉力大小相等．分析:本题目与例1考查的条件与结果倒置，旨在掌握学生理解机械效率本质的情况，教学课堂建议从不同角度引导学生思考讨论，一定程度上对于简单规律的记忆可帮助学生迅速入手，常规思维解决比值问题可能需要先进行各自参数的具体数值求解，之后进行比较，繁琐性会降低学生的答题速度，不利于整体应试效果的发挥;另一方面学生要真正理解机械效率的定义是机械运动中有用功比值的映射，它是从机械角度进行效能评价，故称之为机械效率［3］．解:因为斜面的机械效率η=W有用W总=GHFL所以可得:η=0．6=W有用W总=400×H100×L，即HL=320正确选项为(D)．例3设现有一辆小汽车需要外力拖动，以滑轮组为设计方案，可承担物重的绳子段数为2，其一侧连接在固定树桩上，另一侧与汽车的端部相连接，已知汽车质量m=3．5×103kg，当滑轮组的拉力F=1．0×103N时，汽车向前运动的距离s=2m，此时该滑轮组的机械效率可发挥至90%，试求:(1)该滑轮组的拉力F所做的功是多少?(2)若汽车运动状态为匀速，则汽车所受的阻力是多少?分析:本题目是将滑轮组实现的机械效率与日常生活应用的综合考查，将平时学生做题训练的垂直方向滑轮组的运动转变为水平方向的滑轮组的运动，相对而言，求解的参数得到了简化，但是需要须具备一定地举一反三思维，抓住滑轮组机械效率定义中涉及的主要参数，逐一找出，其中承重绳子段数n影响滑轮组机械效率的发挥［4］．同时进一步将运动学规律巧妙融合，例如匀速状态则表示拉力与阻力之间存在相等关系，从而在各基础公式识记准确的前提下完成作答．解:(1)因为滑轮组的承重段数为2所以在拉力F作用下，产生的位移s1=n×s=2×2=4m又设该拉力F所做的功为W则W=F·s1=1．0×103×4=4×103J(2)因为滑轮组的机械效率为90%所以整个运动过程的有用功W有用=W×η=4×103×90%=3．6×103J所以该有用功下，汽车所受的拉力F1=W有用/s=1．8×103N又因为汽车做匀速运动，此时汽车所受阻力与拉力是存在平衡所以汽车所受的阻力Ff=1．8×103N总之，(1)关于中考物理中机械效率的计算相关题型，应当引导学生建立这样的思维框架，即机械效率虽然表征的意义与做功多少有关，但是它与功率不同，功率是表征做功的快慢，而机械效率是一种做功有效性的体现．(2)在学生明确了机械效率定义与计算的前提下，要做到机械效率相关公式的熟练应用与理解，平时做题要注意区分“动滑轮”与“静滑轮”、“有摩擦”与“无摩擦”等关键已知信息，以谨慎认真的学习态度，发挥出“能做－会做－不出错”的题解能力．(3)通过引导学生对机械效率定义与计算的专题理解，逐步培养其利用物理知识进行推理思考的能力，帮助学生在应试中轻松完成求解，机械效率的提升因素学生也建议主动思考，活跃思维，为深入提高学生的综合解题能力夯实概念基础．

参考文献:

［1］王凤英．探析中考机械效率的计算命题特点及应试策略［J］．数理化学习:初中版，2020，(3):45－48．

［2］夏兆省，刘旭红．简单机械的机械效率推导题的赏析［J］．理科考试研究:初中版，2017，24(9):52－53．

［3］王建，郑丹丹．促进初中物理"机械效率"概念理解的实践探索［J］．物理教学探讨，2020，38(11):69－71．

机械效率范文篇5

1.本节课首先通过具体的情景让学生知道有用功、额外功、总功;在此基础上理解机械效率，并通过探究斜面的机械效率，加深机械效率的认识。

2。通过对机械效率的学习，让学生对效率问题在更广阔的背景下有个初步的概念，使学生把物理学习与自己的生活实际联系起来，具有于任何事情都要注意效率的科学态度。

【教材分析】

教学目标知识与技能1.知道有用功、额外功、总功

2.理解机械效率，会计算机械效率

过程与方法1.根据生活事例认识物理知识，并运用物理知识解决实际问题

2.探究：斜面的机械效率

3.学习根据实验数据分析、归纳简单的科学规律

情感态度与价值观使学生勇于探究日常用品或器件的物理原理，具有将科学技术应用于日常生活、社会初中的意识。

教学重点1.理解机构效率

2.探究斜面的机械效率

教学难点理解机械效率

教学方法讨论，探究

教具和媒体长木板、木块、弹簧秤、刻度尺、细线、棉、多媒体辅助教学课件

【教学过程实录】

一、引入新课

师：小明家最近买了一处新楼房，一单元二楼。想把洗手间、厨房装修一下，需把沙子运到二楼。请同学们根据需要，选择器械帮助小明家解决这个问题，看看哪个小组选的办法最好?

生：小组讨论后自由回答

(把沙子装入桶中，用动滑轮把沙子拉到楼上;在地面与楼面之间搭上木板，将沙子装入袋子沿着木板推到楼上……)

二、进行新课

师：假如用动滑轮提升沙子，请同学们观着提沙子的过程(媒体显示)。

生：观察思考。

师：对谁做的功是我们需要的?

生：对沙子做的功。

师：(板书有用功：我们所需要的功。)

哪部分功是我们不需要，但不得不做的?

生：提桶所做的功，克服动滑轮的重力所做的功。

师：(板书额外功：工作时，对于额外负担所不得不做的功。)

一共做的功等于什么?

生：有用功与额外功之和。

师：(板书总功：有用功与额外功之和。)

假如用斜面推沙子(媒体显示)，有用功、总功、额外功各是多少?

生：(计算回答)

师：假如我们用下面三种方法搬运沙子(媒体显示)，

你认为哪一种方法最好?为什么?

生：讨论回答。(第三种方法最好，因为第三种方法做的额外功最少。)

师：工作中，我们总是希望额外功越少越好;也就是有用功在总功中所占的比例越大越好。在物理学中，用机械效率表示有用功在总功中所占的比例。(板书机械效率：有用功在总功中所占的比例)表示机械效率;W有表示有用功;W总表示总功。那么，机械效率应该怎样表示?

生：

师：根据公式计算，上面斜面的机械效率是多少?

生：计算回答。

师：观察计算结果，对“机械效率”，你能发现什么?

生：讨论回答。(机械效率没有单位，小于1，常用百分数表示。)

师：同学们，刚才我们知道上面斜面的机械效率，任何斜面的机械效率都一样吗?请同学们再来观察用斜面推物体的情景(媒体显示)。

生：观察思考。

师：下面我们探究斜面的机械效率(板书探究：斜面的机械效率。)

通过观察上面用斜面推物体的情景，对斜面的机械效率你能提出什么问题?

生：提出问题。

(斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有什么关系?斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有什么关系?……)

师：请同学们猜想上面提出的问题。

生：做出猜想。

(在斜面高一定时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高;在斜面的长、高一定时，斜面越光滑，机械效率越大。)

师：请同学们根据提出的问题和做出的猜想，每一小组选择其中的一个问题进行实验，设计出实验的方案。

生：小组讨论，设计实验的方案。

师：下面请同学们根据设计的实验方案，选择桌面上的器材进行实验。

生：小组实验，同时设计表格记录数据。

师：分析实验数据，你能得出什么结论?

生：小组回答。

师：回想实验的过程，影响实验的误差是什么?

生：讨论回答。

三、小结

师：通过本节课的学习，你有哪些收获?

生：思考回答。

(1.有用功、额外功、总功;2.机械效率：定义、公式、计算;3.探究：斜面的机械效率。)

四、动动脑

师：根据生活中你使用的机械，想想：怎样提高机械效率?结合自己的学习实际，如何提高学习效率?

生：讨论回答。

五、布置作业

设计实验，测定滑轮组的机械效率

【板书设计】

四.机械效率

1.有用功：我们所需要的功额外功：对于额外负担所不得不做的功。

总功：有用功与额外功。

2.机械效率：有用功与总功之比公式没有单位，小于1，常用百分数表示。

3.探究：斜面的机械效率

提出问题

猜想

设计实验方案

机械效率范文篇6

（二）教学要求

学习组装滑轮组和会测滑轮组的机械效率。

（三）教具

学生分组实验器材：刻度尺、钩码、弹簧秤、铁架台，一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，长约2米的细绳。

（四）教学过程

1．提问：在学生预习测滑轮组的机械效率的基础上，组织学生回答问题。

（1）本次实验的名称和目的；

（2）为得出滑轮组的机械效率，需要求出有用功和总功，为此需要测出哪些物理量？每个量怎样测量？

2．做好实验的几点说明。

（1）钩码的重由钩码的质量用G＝m·g算出。

（2）匀速拉动弹簧秤使钩码G升高。注意“匀速拉动”。测课本图14—10（甲）和（乙）两图中的拉力时，拉力F的大小由弹簧秤上的示数读出。

（3）钩码上升的高度（h），可用竖直放置在钩码旁的刻度尺读出。

（4）细绳自由端通过的距离（s）的测定，教师边演示边讲解，可事先在细绳与动滑轮（或定滑轮）相切处用色笔在细绳上做个记号，再拉弹簧秤，用滑轮组提升重物。用刻度尺量出钩码上升的高度后，再量细绳色点到与动滑轮（或定滑轮）相切处的距离，就是细绳自由端通过的距离（s）。

（5）在测完课本图14—10甲滑轮组的机械效率后，只要将钩码取下，把整个滑轮组颠倒过来重新固定就是图乙的装置。没有必要重新拆下组装挂线。这样可节省一些时间。

（6）实验要严肃认真参照课本实验按要求去做。要实事求是地记录所测得的数据，将数据记录在课本上的表格中。不能凑数，更不允许自己不动手实验，不记数据而抄袭他人实验数据和结果。

（7）实验完毕，要整理好仪器，放回原处。

3．学生实验，教师巡回指导，发现问题及时在全班讲解。

机械效率范文篇7

在概念的建立上，可考虑从生活中的学习效率和工作效率等引入，使之更贴近生活．这样学生更容易接受，也才能更好地体现物理来源于生活的理念．

2实验室课程资源开放

在概念的建立上，可以由实验探究引入，用滑轮提重物和不用滑轮提重物比较做功的多少，找出原因．

3发挥多媒体教学资源的优势

在概念的建立上，利用现代化教学手段多媒体技术、课件、视频等辅助教学．

4社会教学资源的利用

在概念的建立上，利用课外读物、课后小资源、网络、学校图书室等资源辅助教学．

5教学设计

5．1教学过程

机械效率范文篇8

1V带传动机械效率的计算

V带传动如图1所示，其传动的能量损失包括带在大、小轮上被拉弯与拉直过程中的能量损失以及弹性相对滑动引起的摩擦能量损失，忽略空气的阻力．图1V型带传动Fig．1V-beltdrive设小带轮、大带轮的转速分别为n1(r/min)、n2(r/min)，带绕入小带轮弯曲的角速度与离开小带轮拉直的角速度ω1(rad/s)、带绕入大带轮弯曲的角速度与离开大带轮拉直的角速度ω2(rad/s)分别为ω1=2πn1/60，(1)ω2=2πn2/60．(2)普通V带的截面尺寸见GB/T11544—1997，截面图如图2所示，h(mm)为带的厚度，bp(mm)为节宽，ha(mm)为中性层顶部厚度，为楔角(°)，z轴在截面的中性层上．在弯曲变形时，截面关于z轴的惯性矩Jz(mm4)为Jz=∫ha－(h－ha)r2［bp+2rtan(/2)］dr=bph3a/3+h4a/2×tan(/2)+bp(h－ha)3/3－(h－ha)4/2×tan(/2)．(3)图2V型带的截面惯性矩Jz计算Fig．2CalculationonsectioninertiamomentJzofV-belt设E为带的弹性模量，E=130～200N/mm2，截面小时取小值，截面大时取大值．小带轮、大带轮的节圆直径分别为d1(mm)、d2(mm)．由于带的弹性良好，其拉弯与拉直对应的弯矩与纯弯曲对应的弯矩几乎相同［11］，所以使用材料力学中的弯矩计算公式以简化计算的复杂性，单根V带在小带轮、大带轮上的弯矩M1、M2分别为M1=EJz/(0．5d1)N•mm，(4)M2=EJz/(0．5d2)N•mm(5)设带的弹性回复系数为k(试验值k=0．75～0．85)，截面小时取小值，截面大时取大值．则单根V型带在弯曲与伸直过程中的功率损失N1为N1=［M1•ω1+M1(1－k)ω1+M2•ω2+M2(1－k)ω2］/106kW(6)设单根V带的截面积为A(mm2)，z根带中拉力的变化量F=F1－F2，F1(N)为紧边拉力，F2(N)为松边拉力．小带轮的包角α1=π－(d2－d1)/a(rad)，a(mm)为中心距，带在小带轮上的滑动角为α1h(rad)，α1h≤α1，如图1所示，滑动段的带长L1=α1h•d1/2，滑动角α1h与带相对于小带轮的弹性滞后滑动总量ΔL1分别为αh1=ln(F1/F2)/fv．(7)ΔL1=F(0．5α1hd1)/(zEA)mm．(8)根据带的总长不变，得带相对于大带轮的弹性超前滑动总量ΔL2=ΔL1．带相对于小带轮滞后滑动的平均速度Vh1为Vh1=ΔL1×10－3/t=ΔL1×10－3/(α1h/ω1)m/s．(9)由于欧拉公式F1=F2efvah中的滑动角αh与带轮半径无关，所以大带轮上的滑动角α2h=α1h，带相对于大带轮滞后滑动的平均速度Vh2为Vh2=ΔL2×10－3/t=ΔL2×10－3/(α2h/ω2)m/s．(10)带的弹性相对滑动产生的功率损失N2为N2=(F•Vh1+F•Vh2)/103kW．(11)带传动过程中的功率总损失NL为NL=N1+N2kW．(12)设带传动的输入功率为N，则带传动的机械效率η为η=(N－NL)/N．(13)

2设计实例与参数测量

一个螺旋式运输机的驱动电机功率P为5．5kW，n1为1440r/min，传动比i为3．2，每天工作不超过8h．A型带的当量摩擦系数的测量值fv为0．52，弹性模量的测量值E为136N/mm2，弹性回复系数的测量值k为0．8，试计算该带传动的机械效率．1)确定计算功率Pca．取工作情况系数KA=1．2，Pca=KAP=1．2×5．5=6．6kW，N=Pca．2)选择V带的型号．由Pca、n查V带的选型图，选择A型带．A型带的截面积A为81mm2，惯性矩JzA为479mm4，单位长度的质量q为0．10kg/m．3)确定带轮的基准直径．由选型图选择小带轮的基准直径d1为140mm，大带轮基准直径的计算值d2为d1×i=140×3．2=448mm，取大带轮的基准直径d2为450mm．4)选择中心距a0并确定带的基准长度Ld．初取中心距a0为1．15(d1+d2)=1．15(140+450)=678．5mm，计算初定带长L0为L0=π(d1+d2)/2+2a0+(d2－d1)2/(4a0)=π2(140+450)+2×678．5+(450－140)24×678．5=2319．2mm．查表取标准值Ld=2240mm，中心距a≈a0+(Ld－L0)/2≈678．5+(2240－2319．2)/2=639mm．5)确定单根带的基本功率P0与ΔP0．查表得P0=2．28kW，ΔP0=0．17kW．6)计算带的根数z．查表得包角系数Kα为0．92，长度系数KL为1．06．z为Pca/［(P0+ΔP0)KαKL］=6．6/［(2．28+0．17)×0．92×1．06］=2．76．取z=3．7)计算小带轮的包角α1．α1=π－(d2－d1)/a=π－(450－140)/639=2．656rad．8)计算带的速度V．V=πd1n1/(60×1000)=π×140×1440/(60×1000)=10．56m/s．9)计算z根带中的有效拉力F．F=1000Pca/V=1000×6．6/10．56=625N．10)计算z根带中的张紧力F0．F0=500Pca/V×(2．5/Kα－1)+qV2=500×6．6/10．56×(2．5/0．92－1)+0．1×10．562=548N．11)计算紧边拉力F1与松边拉力F2．F1=F0+F/2=548+625/2=860．5N;F2=F0－F/2=548－625/2=235．5N．12)计算滑动角αh1．αh1=ln(F1/F2)/fv=ln(860．5/235．5)/0．52=2．492rad．13)计算角速度ω1与ω2．ω1=2πn1/60=2π×1440/60=150．8rad/s;ω2=2πn2/60=2π×1440×140/(60×450)=46．9rad/s．14)计算z根带中的弯矩M1与M2．M1=zEJzA/(0．5d1)=3×136×479/(0．5×140)=2792N•mm;M2=zEJzA/(0．5d2)=3×136×479/(0．5×450)=868．6N•mm．15)计算拉弯与拉直的功率损失N1．N1=［M1•ω1+M1(1－k)ω1+M2•ω2+M2(1－k)ω2］/106=［(1+0．2)×2792×150．8+(1+0．2)×868．6×46．9)］/106=0．554kW．16)计算弹性滞后的滑动量ΔL1．ΔL1=F(0．5α1hd1)/(zEA)=625×0．5×2．492×140/(3×136×81)=3．3mm．17)计算带滞后的平均速度Vh1与Vh2．Vh1=ΔL1×10－3/(α1h/ω1)=3．3×10－3×150．8/2．492=0．199m/s;Vh2=ΔL2×10－3/(α2h/ω2)=3．3×10－3×46．9/2．42=0．062m/s．18)计算弹性相对滑动产生的功率损失N2．N2=(F•Vh1+F•Vh2)/103=625(0．199+0．062)/103=0．163kW．19)计算功率损失NL．NL=N1+N2=0．554+0．163=0．717kW．20)计算带传动的机械效率η．η=(N－NL)/N=(6．6－0．717)/6．6=0．891．若d1、d2、a、z、n1不变，仅当Pca发生变化时，如4．0≤Pca≤6．6kW，则机械效率η与Pca的计算关系如图3所示．说明轻载时V带的机械效率变小．图3机械效率η与Pca的关系Fig．3RelationbetweenmechanicalefficiencyηandPca试验测量fv为0．52，E为136N/mm2，k为0．8，F0为550N，a为640mm，在电机功率P稳定在5．5kW、转速n达到1440r/min时，V带传动机械效率的测量曲线如图4所示，波动特征是由V带沿长度方向的弹性非均匀性、纵向与横向振动产生的，机械效率的平均值η=0．861，其中含有轴承效率，与计算结果十分接近．图4机械效率与时间的关系Fig．4Relationbetweenmechanicalefficiencyandtime文献［2］对C型V带做了效率测试，负载和转速均变化，试验效率0．850≤η≤0．892，说明η与负载和转速的大小相关．V带传动的机械效率没有机械设计教材中给出的那么高．

3结论

机械效率范文篇9

在本次课程改革中，让学生勤于动手、乐于探究是科学教学的显著特点。

在以前的教学中，滑轮组机械效率的测量难度大，实践很仓促；距离关系已经了解，测量的意义不大；功的关系问题变成了力的关系问题，不利于对机械效率的理解；而斜面的机械效率仅作为选学内容。

新的课程将斜面的机械效率作为一个探究教学的典型。斜面机械效率的测量不像滑轮组那样难度过大，这就为更多的同学提供了操作实践的机会。同时，有利于学生对机械效率普遍意义上的认识，加深对机械效率的理解。

为此，本节课的教学要充分抓住以上特点，特别重视操作前的设计准备过程、操作测量过程

和对数据的分析论证过程，充分体现动手和探究。同时，要营造自主、合作的探究氛围，体验合作学习的重要性。

二、教学目标

（一）知识与技能

让学生学习测量斜面的机械效率，提高操作技能，加深对机械效率的理解。

（二）过程与方法

通过斜面机械效率的实验探究，学习拟订实验方案（包括实验表格的设计、测量和操作要求等），学习实验数据的分析处理等。

（三）情感态度与价值观

在实验数据的测量记录与分析论证中，培养学生合作、严谨的科学作风。

三、重点与难点

学生设计测量斜面机械效率的的方案以及测量过程是重点，对测量数据进行分析论证是重点也是难点。

四、实验器材

实验小车、光滑木板、弹簧秤、米尺、木块、毛巾、玻璃板等。

五、教学过程

（一）从生活实例中提出问题

（先放一段录像，画面上有一些工人师傅边喊着口号边把一些沉重的货物沿着斜木板推上卡车。）

师：其中的木板有什么作用？

生：有了木板可以省力。

（老师说明木板作为斜面使用，是一种简单的机械，有广泛的应用。）

师：请学生思考一下：对木板有什么要求或者木板应该怎样放才能更省力？

生：只要使木板变得光滑一点；使木板长一点，倾斜角度小一些。

师：同学们说的都很有道理。那么利用斜面把同样的物体搬上同一高度，这些做法在做功方面会带来怎样的影响呢？或者说机械效率会发生怎样的变化呢？请大家讨论交流。

（二）猜想影响机械效率的因素

（学生讨论交流）

生：木板光滑，摩擦力小，可以少做额外功；木板长一点要做更多的功；倾角小一点可以少做功；木板光滑可以提高机械效率；木板倾角小一点可能提高机械效率，也可能降低机械效率或机械效率不变。

（三）设计机械效率的测量方法和要求

师：我们要通过实验来验证一下我们的猜想。请每个实验小组的组长和你们的组员商量一下怎样测定斜面的机械效率。

讨论后，每小组组长交流汇报各自的商量结果，总结测量斜面极限效率的方法：

（1）有用功的测量与计算……用米尺测出高度h，用弹簧秤测出小车重G量，然后根据W有用=Gh求有用功。

（2）总功的测量与计算……用米尺量出小车走过的路程s，读出弹簧秤的读数F，根据W总＝Fs求总功。

师：根据实验的目的，实验过程中我们还要关注什么？测量过程中，还要注意什么问题？

师生讨论，认识实验中要关注斜面的光滑程度、斜面的倾角，以及沿斜面匀速拉动物体、使弹簧秤读数稳定等。

师：刚才老师和每个小组一起讨论了各自的实验方案，以及实验中要注意的问题。接下来请每一组设计好实验记录的表格。

教师对实验的设计安排：

全班共分成8组，每一组约6人，只做1-2次实验测量。

小车的重量有三种，斜面的表面种类有三种，每组的小车重量和斜面表面种类是固定的。

学生进行实验，实验中教师有意识地指导几组学生按几种不同倾角进行实验，并及时纠正学生操作中出现的问题。

……

（四）分析与交流

师：刚才大家都已经完成了各自的实验操作，接下来就请各个小组汇总实验数据，进行分析交流。

各组学生将数据填入事先准备好的表格中，并进行讨论，寻找规律。

学生一般能总结出以下结论：

（1）光滑程度相同时，木板的倾斜角度越小，机械效率越小。

（2）木板的倾斜角度相同时，木板越光滑，机械效率越大。

在此基础上，让学生分析交流个别组的实验数据存在的问题和原因，例如弹簧秤的校零问题，小车的轮子是否灵活，拉力的方向是否沿着斜面等等。

进一步分析和猜想，是否有其他新的发现，例如斜面的机械效率与小车重力的关系等等。

（五）总结与作业

学生总结本次实验探究中的收获，以及哪些地方要进一步加强学习研究。

布置学生完成“动手动脑学物理”。

点评：这一节课围绕斜面的机械效率的实验测量，来加深学生对机械效率的理解，锻炼操作技能，同时提高方案设计和分析论证等实验探究能力，能起到实验教学独特的教学效果。

突出实验测量方法的设计。分组操作过程让学生集中精力操作1-2次，有利于学生对知识的理解和对实验操作技能的提高。如果学生的基础不好，还可以先进行斜面机械效率的计算，为实验的设计和操作打下必要的基础。

机械效率范文篇10

葡萄花油田以机械采油为主，抽油机利用油井内采油器械的往复运动，产生对油层的吸抽压力，使地下石油沿着采油管道向上运动已达到出油的效果。现阶段葡萄花油田普遍采用的抽油机是游梁式抽油机，即在电动机的驱动下，以平衡杆一端的标配平衡块带动抽油杆，使井下的抽油泵做往返活塞式运动，将石油从井下抽出地面，抽油机系统是由地面和井下两大部分组成，机械效率受各部分效率影响，不仅包括地面系统电动机、减速箱、四连杆等部分，同时也受泵、抽油杆柱、油套管柱等影响。机械效率低使得葡萄花油田采油消耗大量的电力，这不仅造成机械损耗加大，更浪费能源，加大了生产成本，这些电力的一半是被采油机的电机所消耗掉。抽油机出油率低同时消耗大量的电力，给油田效益带来很大的阻力。所以必须分析机械效率的影响，改进采油方法，节约能耗，提高效率节约生产成本，减少资源的浪费，保证油田低成本运行和高效生产。经过分析，机械效率低下主要由抽油机效率所引起，而抽油机作业过程中能量消耗因素很多，经过分析具体有以下几方面:

2电动机自身的损耗

电动机是驱动抽油机工作的主要设备，也是抽油机耗电的主要设备。它在电力损耗上主要表现在输出损耗和不当操作损耗。输出损耗是当前电动机的输出功率在接近额定功率的条件下工作时，电动机的能量损耗比较严重。因为电动机的效率已经接近了额定效率，其负荷剧烈程度加大，同时在采油系统工作中，电动机的输出功率会出现瞬时功率极大值，而极大值可能超过额定功率;也会出现瞬时功率极小值，极小值很可能因为电动机不输出功率的情况下出现输出功率远超出额定功率的变化范围，而有负功率产生。如此一来，电动机的效率降低，所带来的损耗也就会随之变大。有的采油设备所产生的电动机的损耗高达30%～40%，十分严重。如果功率不匹配，将会严重影响机械效率，出现电力损耗，影响经济性。同时机器本身因长时间工作所出现的机械疲劳和自然磨损所呈现的一定程度电量的增加状态。另一种是操作人员没有按照正确方法和操作顺序进行采油作业所造人为电动机电量的增加。这两种电动机损耗电量现象都应及时对其进行维护处理，以免长期工作造成电能过度消耗。

2.1机械系统中带传动导致能耗

带传动，是在带轮上的柔性带进行动力传递的一种机械运动方式，在机械系统中，因为带传动所导致的能量损失一般分为两种。其中一种是因为弹性滑动、打滑，或者皮带与轮槽径向滑动摩擦而造成的能量消耗和损失，和所载负荷有关。另一种是因为多条皮带同时传动，各种皮带之间存在长度误差，如皮带轮槽出现误差，就会造成能量消耗。

2.2机械的磨损损耗

不同类型的抽油机，在结构、参数、以及机械组合都不尽相同，但是每个抽油机都存在着机械磨损，对整个系统有着不同的影响，包括皮带、减速箱、连杆、齿轮等等，减速箱所导致的能耗问题主要是指齿轮损失与轴承损失。采油系统中减速箱的三副轴承都是滚动轴承，由于采油的转速和轴的直径的增大，轴承的能耗损失会随之而增大，且在齿轮传动时，就要发生摩擦，内部齿轮摩擦变形，因而带来能量的消耗、损失，同时受保养，润滑油脂等影响较大，皮带是带动部分部件，经长时间运转产生摩擦造成损耗，这些机械运动装置经长时间工作运转，其工作效率已经大打折扣，要保持原有工作效率就会对电量的消耗大幅增加，不但加大电量消耗，而且容易引起严重的机械故障，造成生产设备损坏，影响油田生产。

2.3机械系统中抽油杆、抽油泵和抽油管柱导致能耗

抽油杆上下往复运动，才能完成采油。在上下冲程过程中都会出现抽油杆和油管摩擦、韩流发生摩擦。导致能耗的损失。机械系统中抽油泵所造成的能量消耗一般有三个原因，一是机械能量消耗，这由于柱塞和泵筒或者衬套之间的进行机械摩擦所导致的能耗产生，二是容积能量消耗，这种损失主要指柱塞与泵筒或者衬套之间漏失所产生的能量消耗，一般损失与漏失量成正比，因此减少柱塞与泵筒或者衬套之间的漏失，能够较好地降低容积能量消耗损失。三是水力能量消耗。这种能量消耗主要是指原油流经泵阀时由于水力阻力引起的能量消耗。抽油管柱能量消耗主要是能量消耗和水力损失，由油管漏失和井液沿油管流动引起的能耗。

2.4客观设施的损耗

由于新开发的油井基础条件相对较差，采油配套设施不完备，架设输电线路较长和抽油机数量少而形成电力能耗较高，采油效益也会受到一定影响。

3应对方法

针对葡萄花油田机械效率损耗电能的影响因素，提出了几点提高机械效率的节电方法:

3.1提高电动机的负载率

电机低负荷率下的效率低和功率因数低是抽油机浪费电能的原因之一，设计机械采油系统的电机和负载情况，保证电机负载率达到最佳负载率，电动机负载率提高7－12%，系统效率平均提高3%左右，当电机负载率低于25%时，就应该考虑更换低一个容量级别的电动机，而达到节电要求［5］。

3.2选用合理抽油机

加强葡萄花油层地质基础理论和现场测试研究，分析选用适合区域的抽油机，如果条件允许，尽可能使用节能型抽油机。且由于油井井况多变，因此要经常调节平衡，以有效的功率比值来分析整体的机械效率，损耗最低的抽油机械提取采油参数，达到抽油效率高，电能损耗小。改变机械部件组合，由于抽油机的不同各个部件组合会产生不同的机械效率，以现场数据分析为基础，尽可能调整和使用一些高效率低损耗的零部件，如高效传动带、高效深井泵等新型节能高效装备，降低整体系统的磨损，进而提升机械效率，使电能损耗降低。

3.3安装自动调节装置

通过测量电动机电压，调整电动机功率因数和运行电流数，来自动设定电动机运行，以此来调整电机电压大小，此自动装置的安装使用，也可以最大限度的控制抽油机的工作状态，分析原油供应是否充足，来调节采油机电机功率，加快采油进度。保证抽油机不做无效的运转，以得到节电的效果。

3.4对工作人员进行培训和节能教育

人是工作的主体，虽然抽油机机械效率影响着节电的成果，但是人为因素也极为重要，要使工作人员认清节电重要性，要熟练掌握节电操作方法流程，同时工作期间要严格遵守各项规章制度，以减少电力资源的浪费现象。

4结论