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中學(xué)數(shù)學(xué)選修課-斜平面機(jī)械效率公式知識點(diǎn)

自牛頓奠定理論化學(xué)基礎(chǔ)以來，對數(shù)學(xué)公理基礎(chǔ)的最大改革，以下是斜面的機(jī)械效率與斜面之間的接觸面尺寸之間的關(guān)系。

猜想：斜面的機(jī)械效率與物體斜面之間接觸面的大小無關(guān)

實(shí)驗(yàn)設(shè)備：斜面、木塊、彈簧測力計(jì)、秤

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（實(shí)驗(yàn)時保持鐵塊重量G不變，斜面長度S不變，斜面高度h不變，變化的是物體與斜面的接觸面積拉力F）（建議有困難的中學(xué)生選擇該實(shí)驗(yàn)）

實(shí)驗(yàn)步驟：（將實(shí)測數(shù)據(jù)填入中學(xué)）

①用彈簧測力計(jì)測量鐵塊的重力G

②用尺測量斜坡的寬度S和高度h

③將鐵塊放平，用彈簧測力計(jì)拉動鐵塊做勻速直線運(yùn)動，讀取拉力

④ 將鐵塊側(cè)放，用彈簧測力計(jì)拉動鐵塊做勻速直線運(yùn)動，讀取拉力

估算公式：

形式二：

附：測試參考數(shù)據(jù)

推論：斜面的機(jī)械效率與物體斜面之間接觸面的大小無關(guān)

研究斜面的機(jī)械效率與其粗糙度的關(guān)系

假設(shè)：表面越光滑，機(jī)械效率越高

實(shí)驗(yàn)設(shè)備：斜面、木塊、彈簧測力計(jì)、秤

公式效率機(jī)械斜面怎么算_公式效率機(jī)械斜面怎么求_斜面機(jī)械效率的公式

（實(shí)驗(yàn)過程中，鐵塊的重量G保持不變，斜面的長度S保持不變，斜面的高度h保持不變，變化的是斜面的粗糙度和張力F)

實(shí)驗(yàn)步驟：（將實(shí)測數(shù)據(jù)填入中學(xué)）

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①用彈簧測力計(jì)測量鐵塊的重力G

② 用標(biāo)尺測量兩個斜坡的寬度S和高度h

③ 將鐵塊放在木板上，用彈簧測力計(jì)拉動鐵塊做勻速直線運(yùn)動，讀取拉力

④ 將浴巾鋪在木板上斜面機(jī)械效率的公式，用彈簧測力計(jì)拉動鐵塊做勻速直線運(yùn)動，讀取拉力

估算公式：

表格三

推論：其他條件不變時，斜面表面粗糙度越大，機(jī)械效率越低

研究斜面的機(jī)械效率與物體重量之間的關(guān)系

推測：斜面的機(jī)械效率與物體的重量無關(guān)

實(shí)驗(yàn)設(shè)備：斜面、木塊、彈簧測力計(jì)、秤

（實(shí)驗(yàn)時保持斜面長度S不變，斜面高度h不變，變化的是物體的重量G和拉力F）

實(shí)驗(yàn)步驟：（將實(shí)測數(shù)據(jù)填入中學(xué)）

①用彈簧測力計(jì)測量鐵塊的重力G1，用秤測量兩個斜面的寬度S和高度h

②將鐵塊放在木板上，用彈簧測力計(jì)拉動鐵塊做勻速直線運(yùn)動，讀出拉力F1

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公式效率機(jī)械斜面怎么算_公式效率機(jī)械斜面怎么求_斜面機(jī)械效率的公式

③用彈簧測力計(jì)測量鐵塊重力G2和鉤碼

④用彈簧測力計(jì)拉動鐵塊和鉤碼作勻速直線運(yùn)動，讀出拉力F2

四年級

附：測試參考數(shù)據(jù)

*這里的51%是由于拉力的四舍五入所致。

推論：機(jī)械效率與物體重量無關(guān)

經(jīng)典例子

為了探究斜面機(jī)械效率與斜面傾斜程度之間的關(guān)系，朋友小黃用彈簧規(guī)拉動同一個鐵塊沿斜面勻速向下運(yùn)動，相同的粗糙度，如圖所示，實(shí)際數(shù)據(jù)記錄見表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù) 坡度傾斜度鐵塊重量 G/N 坡度 h/m 沿坡面拉力 F/N 坡度 s/m 機(jī)械效率

1 較慢 101

2 陡峭 101%

3 最陡 101%

(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，可得第一個實(shí)驗(yàn)：有用功為，機(jī)械效率為_____斜面機(jī)械效率的公式，鐵塊和斜面的內(nèi)能減少。

(2)分析表中數(shù)據(jù)，初步可以得出的推論是：在其他條件不變的情況下，邊坡的坡度越陡，邊坡的力學(xué)效率_____越大。

回答：

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4% 高

分析：

(1) 當(dāng)使用斜面時，有用功按W=Gh估算，總功按=Fs估算，機(jī)械效率按=100%估算。鐵塊運(yùn)動過程中，鐵塊與斜面之間存在摩擦，因此會因摩擦而發(fā)熱，內(nèi)能的減少是額外的功。

(2)根據(jù)控制變量法，比較第二列和最后一列，得到斜面機(jī)械效率與斜面傾斜度之間的關(guān)系。

解：（1）第一個實(shí)驗(yàn)：

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高一物理必修一斜面機(jī)械效率與斜面之間接觸面大小關(guān)系

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