機械原理機械效率精選(九篇)
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第1篇：機械原理機械效率范文
一、對三種功概念理解的處理
想要學(xué)生理解機械效率的物理含義以及計算機械效率，就必須使學(xué)生分清楚哪部分功是有用功，哪部分功是額外功，或者哪個力做的功是有用功，哪個力做的功是額外功，哪個力做的功是總功。對于初學(xué)機械效率的學(xué)生來說，并不是一件容易的事，往往在對概念的理解上就存在著一些問題。基于這一點，在引入概念的環(huán)節(jié)，由教師演示實驗中直接用手拉和用動滑輪拉所做的功，引導(dǎo)學(xué)生分析計算兩次做功的不同，從而引出有用功、額外功、總功的概念。同時，讓學(xué)生討論：用水桶從井中提水的時候，所做的功哪部分是有用功，哪部分是額外功？如果桶掉到井里，從井里撈桶的時候，撈上的桶里帶了一些水，這種情況下哪部分是有用功，哪部分是額外功？通過討論，既讓學(xué)生掌握了基本概念，又讓學(xué)生能熟練應(yīng)用所學(xué)知識來解決實際問題。通過實例，幫助學(xué)生辨析什么是有用功，什么是總功。只有把它們辨析清楚了，對機械效率的應(yīng)用才不會出現(xiàn)問題。因此，本節(jié)教學(xué)設(shè)計中有用功、額外功、總功所用時間較多。
二、對機械效率的處理
在學(xué)習(xí)了有用功、額外功、總功的概念后，開始對現(xiàn)實案例中的有用功、額外功、總功進行分析，讓學(xué)生對教材中插圖的三種搬砂方案中的額外功進行比較，將三種方案的優(yōu)劣進行比較，自然地過渡到機械效率這個知識點。在機械效率這個知識點上，按“定義公式例題練習(xí)現(xiàn)實中的機械效率分析”物理知識點學(xué)習(xí)的一般順序進行。同時又安排了例題和練習(xí)題熟悉和鞏固機械效率的公式和使用。
三、對影響斜面機械效率因素的處理
對于斜面這種經(jīng)常使用的機械，雖然學(xué)生對它知道的很多，但是它的機械效率是多少卻不知道，影響斜面機械效率的因素有哪些也不知道。因此，應(yīng)該讓學(xué)生進行探究性的研究，以便使學(xué)生進一步理解使用機械省力不省功的道理。
在課堂上引導(dǎo)學(xué)生提出問題后，讓學(xué)生擬定簡單的科學(xué)探究計劃和實驗方案，獨立完成探究過程。讓學(xué)生通過實驗探究，培養(yǎng)交流與合作精神，通過實驗來驗證自己的猜想，培養(yǎng)學(xué)生相信科學(xué)、尊重科學(xué)的良好品質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和動手能力。通過結(jié)合具體生活事例，讓學(xué)生更容易理解機械效率的意義和影響機械效率的因素，又可從中學(xué)會分析提高機械效率的方法。
第2篇：機械原理機械效率范文
在初中物理課堂教學(xué)中實施科學(xué)探究式教學(xué)，這對提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有重要的作用.美國《國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》認為，科學(xué)探究是指學(xué)生用以獲取知識、領(lǐng)悟科學(xué)家研究自然界所用的方法而進行的種種活動.只有讓學(xué)生經(jīng)歷物理學(xué)家類似研究、探索物理規(guī)律的過程，才能讓學(xué)生體驗和感知其中的物理思想和方法，從中獲得經(jīng)驗，并能夠更好地理解知識和提高能力.在中國《全日制義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中，對探究過程的七個要素對應(yīng)的學(xué)生科學(xué)探究能力提出了具體要求，教師在物理課堂教學(xué)中應(yīng)把科學(xué)探究能力目標(biāo)進一步分解細化，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，轉(zhuǎn)化為具體的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)設(shè)計.
蘇科版九年級物理第十一章第五節(jié)“機械效率”是第十一章“簡單機械和功”的最后一節(jié).機械效率與我們的生活息息相關(guān)，已廣泛應(yīng)用于人們的工作、學(xué)習(xí)和生活中.本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計秉持“從生活走向物理，從物理走向社會”的理念，以科學(xué)探究為手段，讓學(xué)生經(jīng)歷有用功、額外功、總功和機械效率概念的形成過程，加深對物理概念內(nèi)涵的理解；通過學(xué)生的科學(xué)探究活動，使學(xué)生受到思維訓(xùn)練、領(lǐng)悟物理思想方法、發(fā)展創(chuàng)新能力，提高學(xué)生學(xué)科綜合素質(zhì)；同時，通過學(xué)生小組之間的合作與交流，培養(yǎng)學(xué)生的團隊意識，發(fā)展學(xué)生的學(xué)習(xí)力.
2教學(xué)設(shè)計
2.1教學(xué)目標(biāo)
2.1.1知識與技能
(1)結(jié)合科學(xué)探究活動了解有用功、額外功、總功及它們之間的聯(lián)系;
(2)知道機械效率，了解提高機械效率的途徑和意義.
2.1.2過程與方法
(1)通過實驗，體驗使用機械做功的過程，加深對有用功、額外功、總功的理解;
(2)通過參與科學(xué)探究活動，使學(xué)生學(xué)會設(shè)計實驗、能根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析歸納簡單的科學(xué)規(guī)律.
2.1.3情感態(tài)度與價值觀
(1)在科學(xué)探究活動中，培養(yǎng)學(xué)生團隊精神，養(yǎng)成事實求是、尊重實驗結(jié)果的科學(xué)態(tài)度;
(2)通過實驗探究活動，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣.
2.2重點、難點及教學(xué)資源
重點：有用功、總功、額外功及機械效率的概念.
難點：額外功判斷、提高機械效率的途徑.
教學(xué)資源：PPT課件；鐵架臺，動滑輪，細繩，鉤碼，彈簧測力計，刻度尺.
2.3教學(xué)過程
2.3.1提出問題
教師提出問題：學(xué)校買來了一批物理實驗器材，要將實驗器材從一樓運到三樓物理實驗室.請問：你如何較省力地把這些器材運到三樓？
(說明：該設(shè)問體現(xiàn)“從生活走向物理”的教學(xué)理念)
學(xué)生：可用簡單機械，如滑輪組，或杠桿，或斜面，或輪軸.
教師：今天，我們首先從最簡單的動滑輪提升物理實驗器材開始學(xué)習(xí)討論相關(guān)問題(如圖1).
教師提出問題：動滑輪對貨物做功與手通過細繩對機械做功相等嗎？請各位同學(xué)猜想，并說出猜想的依據(jù).
2.3.2猜想與假設(shè)
學(xué)生提出猜想及依據(jù)：動滑輪對貨物做功與手對貨物做功不相等，使用機械做功大小可能比手對貨物做功大，因為使用機械做功不僅包括提升貨物所做的功，還包括提動滑輪所做的功及克服繩與滑輪間的摩擦所做的功.
(說明：在科學(xué)探究的猜想與假設(shè)階段，教師要引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)一定的經(jīng)驗和事實，或在觀察實驗的基礎(chǔ)上，根據(jù)科學(xué)原理和科學(xué)事實進行理性的思考，利用發(fā)散思維對未知的現(xiàn)象及其規(guī)律作出科學(xué)預(yù)見.教師在讓學(xué)生提出合理猜想的同時，也要求學(xué)生說出猜想的依據(jù)，以此教育學(xué)生猜想與假設(shè)不是異想天開，要有一定的科學(xué)依據(jù).)
2.3.3設(shè)計實驗
教師：為了驗證猜想是否正確，應(yīng)通過實驗來驗證.下面我們共同來設(shè)計實驗探究方案.請問：這個實驗的實驗?zāi)康氖鞘裁矗?學(xué)生：為了比較使用動滑輪對貨物做功與手對貨物做功是否相等.
教師：需要測量哪些物理量？
學(xué)生：需測出物體的重力和物體上升的高度，手對繩端的拉力和繩子末端移動的距離.
教師：需要哪些測量工具？
學(xué)生：彈簧測力計，刻度尺.
教師：測量時應(yīng)注意哪些問題呢？請同學(xué)們小組討論后回答.
學(xué)生：測量前，彈簧測力計應(yīng)調(diào)零；測手對繩子的拉力時，應(yīng)勻速豎直向上拉動彈簧測力計；測距離時，刻度尺應(yīng)豎直放置；為了排除實驗的偶然性，應(yīng)改變物體的重力，多次采集實驗數(shù)據(jù).
教師：實驗數(shù)據(jù)的記錄表格怎樣設(shè)計？表格中應(yīng)包括哪些物理量？
學(xué)生：應(yīng)包括實驗次數(shù)、物體的重力G、物體上升的高度h、手對繩端的拉力F、繩子末端移動的距離S、動滑輪對貨物所做的功W1、手對機械所做的功W2.
教師：請同學(xué)們自己設(shè)計實驗數(shù)據(jù)的記錄表格.
實驗次數(shù)G/Nh/mF/NS/mW1/JW2/J123(說明：設(shè)計實驗探究方案是科學(xué)探究的核心環(huán)節(jié)，教師要讓學(xué)生參與方案設(shè)計的全過程，發(fā)展創(chuàng)新思維，體驗合作的樂趣，鍛煉語言表達和交流能力，形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，提高自身的科學(xué)素養(yǎng).探究方案的設(shè)計過程是學(xué)生主動建構(gòu)、主動思維的過程，教師不能包辦代替，應(yīng)根據(jù)學(xué)生的認知特點和思維水平，循序漸進地引導(dǎo)學(xué)生完成探究方案的設(shè)計.通過全班學(xué)生的合作，教師要讓每個學(xué)生明確實驗的目的、原理、操作程序和操作技巧，決不能急于求成.)
2.3.4學(xué)生小組實驗及物理概念的建構(gòu)
表格設(shè)計好后，學(xué)生兩個人一組，進行實驗操作，將實驗數(shù)據(jù)填入表中，并計算出表格中的W1和W2.
(說明：學(xué)生以兩人為一組展開實驗，在提高學(xué)生實驗器材使用技能的同時，鍛煉學(xué)生的交流與合作能力.教師在巡視中注意指導(dǎo)個別動手能力差的學(xué)生進行實驗.)
教師：動滑輪對貨物做功與手對貨物做功相等嗎？想想：什么功對我們有用？什么功對我們沒有用？
學(xué)生：兩者不相等.使用動滑輪對貨物做的功對我們是有用的，提動滑輪所做的功和克服繩與滑輪間的摩擦做功對我們是沒有用的.
教師：我們將對人們有用的功稱為有用功；對人們無用但又不得不做的功(如：克服機械自重、克服摩擦力做的功)稱為額外功；動力對機械所做的功稱為總功，即總功為有用功與額外功之和.(教師板書：有用功、額外功、總功及其定義)
教師：為了表示有用功在總功中所占的比值，從而引入機械效率.
機械效率定義：有用功與總功的比值.計算公式：η=W有W總×100%(教師板書)
教師引導(dǎo)學(xué)生注意：(1)機械效率一般用百分?jǐn)?shù)表示，沒有單位；(2)由于額外功總是存在的，所以機械效率小于1.
教師：若某起重機的機械效率是60%，是什么意思呢？
學(xué)生：使用起重機提升重物時所做的有用功跟總功的比值是60%，也可以說有用功在總功中占有60%，另外的40％是額外功.
教師：小常識介紹：起重機的機械效率一般為40%～60；抽水機的機械效率一般為60%～80%.
2.3.5分析歸納
教師：請同學(xué)們算一算剛才所測的動滑輪的機械效率.議議：三次實驗機械效率相等嗎？你認為機械效率大小與什么因素有關(guān)？如何提高機械效率？
學(xué)生：三次實驗動滑輪機械效率不相等，從實驗數(shù)據(jù)可知，用同一個動滑輪提升重物時，物體的重力越大，提高相同高度時，有用功越大，動滑輪的機械效率越大.可知，動滑輪的機械效率與物體的重力有關(guān).由此可推知：動滑輪的機械效率還應(yīng)與動滑輪重力和繩與滑輪間的摩擦有關(guān)，即與額外功有關(guān).當(dāng)有用功一定，動滑輪重力越大、繩與滑輪間的摩擦越大，額外功越大，機械效率越低.因此，為了提高機械效率，可增大有用功和減小額外功(教師板書).
(說明：科學(xué)探究中分析與論證環(huán)節(jié)，要求學(xué)生具備較強的分析歸納能力，但初中生的分析歸納能力并不成熟，教師要給以適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)和點撥甚至是講解，逐步提升學(xué)生的分析歸納能力.)
2.3.6生活物理社會
教師：請同學(xué)們再議一議我們課堂教學(xué)開始時提出的問題，使用滑輪組搬運學(xué)校的物理實驗器材到三樓，如何做到既能省力又有較高的機械效率？
學(xué)生：應(yīng)盡量增大實驗器材的重力，使用輕質(zhì)的滑輪組提升器材，使用表面光滑且輕質(zhì)的細繩繞滑輪組.
2.3.7課堂小結(jié)
(1)有用功、額外功、總功的定義;
(2)機械效率定義、提高的意義及途徑.
2.3.8課后作業(yè)
若用杠桿、斜面或輪軸搬運物理實驗器材，又如何做到既能省力又能提高機械效率呢？哪一種簡單機械效率較高？
第3篇：機械原理機械效率范文
1. 功――用來表示力使物體的能量變化了多少的物理量
我們知道力有兩種作用效果： 一是改變物體的形狀；二是使物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變. 其實，從能量的角度說，力還有改變物體能量的效果. 例如： 使物體速度變化――動能變化；使物體高度變化――重力勢能變化；使物體形狀變化――彈性勢能變化等等. 物體能量發(fā)生變化的多少，在物理學(xué)中用“功”來表示這種“變化量”. 如果物體在力的作用下動能或勢能發(fā)生了變化，就說力對物體做了功. 力使物體的動能或勢能改變越大，力對物體做的功也就越多. 概括地說， 功是用來表示力使物體的能量變化了多少的物理量. 要知道力對物體做了多少功，就看它使物體的能量改變了多少.
進一步的研究表明，力對物體做功的多少，與力的大小和物體沿力的方向移動距離的大小有關(guān). 使物體移動相同的距離，所用的力越大，力做的功越多；或者，對物體施加相同的力，使物體沿力的方向移動的距離越大，力做的功越多. 于是，物理學(xué)中把功的涵義具體為： 力和在力的方向上移動的距離的乘積稱為功. 這樣也就很自然地有了計算做功多少的方法，寫成公式就是：
W=Fs.
根據(jù)上述，可以獲得一種具體判斷力是否對物體做功的方法： 一是看有沒有力作用在物體上；二是看物體有沒有沿力的方向移動距離. 兩者缺一不可.
2. 功率――表示做功快慢的物理量
做功使物體的能量改變（使物體的能量發(fā)生轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移） ，其過程是有快有慢的. 做同樣多的功，花的時間越少說明做功越快；或者，在相同時間內(nèi)，做功越多說明做功越快.
如何表示做功的快慢呢？不妨想一想運動的快慢是怎樣表示的. 物體單位時間內(nèi)運動的路程叫做速度，速度越大說明運動越快；類似地，單位時間內(nèi)所做的功稱為功率，功率越大說明做功越快. 功率的公式在形式上也與速度公式類似，功率的計算公式是：
3. 理解機械效率，關(guān)鍵是理解“有用功”、“額外功”和“總功”
很多情況下，人們并不是直接對物體做功，有時為了省力，有時為了方便，甚至是為了安全，往往是利用機械來做功. 當(dāng)利用機械做功時，有一個很重要的問題值得研究：
例如，用水桶從井中向上提水，水桶是提水的機械. 其目的很明確，就是要把一定量的水從井里取上來，必須克服水的重力做功，這是為了把水取上來必須做的功. 物理學(xué)中，把“為了達到某種目的”必須做的功叫做有用功. 但是，因為使用了水桶，于是你在提水過程中不但要對水做功，也要對水桶做功，這是不可避免的. 從提水這個“目的”看，提水桶就成了“不可避免的額外負擔(dān)”. 物理學(xué)中，把不希望做但又不得不做的功稱為額外功. 在提水的例子中，把水桶提上來做的功就是額外功.
在提水的例子中，人的提力既要對水做功，同時也要對水桶做功，即包括了“有用功”和“額外功”，所以把人的提力做的功稱為總功. 三者的關(guān)系為： W總=W有用+W額外.
使用機械做功時，額外功是不可避免的. 但是人們總有這樣的愿望： 努力使機械多做有用功，盡可能少做額外功，即希望有用功占總功的比例越大越好. 于是，物理學(xué)中把“有用功與總功的比值”稱為機械效率，即η=×100%.
4. 影響機械效率大小的因素
從一些簡單的例子看： 例如，用水桶提水，水桶越重需要做的額外功就越多；又如，用動滑輪或滑輪組提升重物，動滑輪越重，需要做的額外功也越多. 這說明，機械的自重是影響機械效率的因素之一. 有些機械在工作時，由于做相對運動或者繞軸轉(zhuǎn)動，會受到摩擦阻力，而摩擦阻力越大需要做的額外功也越多，所以摩擦阻力也是影響機械效率的因素之一. 因此，我們可以從減少機械自重和機械工作時的有害摩擦阻力這兩個方面來提高機械的效率. 當(dāng)然，在實際問題中，機械自重和有害摩擦總不可能減小到?jīng)]有的程度，所以機械效率總是小于1的.
機械效率大小還與機械的工作情況有關(guān). 舉個例子說： 一個大型起重機，它上面的滑輪組很笨重. 不論提升的物體輕重，總是要把笨重的動滑輪提起來. 你說，用它把幾噸的物體或幾千克的物體提起相同的高度，機械效率會一樣嗎？當(dāng)然是提起幾噸物體時的機械效率大. 因為，兩種情況所做的額外功一樣，而提起幾千克的物體時做的有用功卻很少，所以這種情況下的機械效率就比較小.對于一個機械來說，越是充分利用它的能力，它的機械效率就越大. 比如滑輪組，在它能承受的范圍內(nèi)，提升的物體越重，機械效率就越大.
5. 一個不可違背的自然法則――功的原理
很多事實說明，要想得到某種“利益”，必須付出比“利益”還要大的“代價”，至少是與“利益”等同的“代價”. 要想“少付出”而“多獲得”是不可能的.
例如，使用機械時，要想省力（這是希望得到的“利益”） ，那就要多移動距離（這是必須付出的“代價”） ；反過來，如果不惜付出費力的“代價”，那么相應(yīng)的也會得到省距離的“實惠”. 但是，既想省力又要省距離是不可能的. 力和距離是與做功相關(guān)的，省力就要費距離，費力就會省距離，其實質(zhì)就是不可能少做功. 這反映了自然界的一個基本法則――使用任何機械都不省功. 物理學(xué)把這個法則稱為功的原理.
“不省功”包含兩層意思： 一是，使用機械做功與直接做功相等，這是理想情況，現(xiàn)實生活中不存在；二是，在實際情況中，因為不可避免地要做額外功，所以使用機械做功比直接做功還要多. 這與上面說到的“機械效率總是小于1”是一致的.
二、 應(yīng)用與實踐
例 1 如圖1表示一個樓梯，樓梯上面是一個平臺. 樓梯的斜坡長L=5m，平臺高h=4m，平臺長s=3m. 某人手提質(zhì)量為25kg的水桶沿樓梯勻速上樓，并走到平臺右端. 整個過程中人做了多少功？（g=10N/kg）
解析 人提水桶的力是：
F=G=mg=25kg×10N/kg=250N.
人沿樓梯上樓走的是斜坡，但是提力的方向豎直向上，所以水桶沿提力方向移動的距離是樓梯的高度. 于是，人沿樓梯上樓做的功為： W=Fs=Fh=250N×4m=1000J.
當(dāng)人提水桶沿平臺行走時，由于提力方向豎直向上，而水桶在水平方向移動，所以提力對水桶不做功.
于是，整個過程中人所做的功就是1000J.
第4篇：機械原理機械效率范文
關(guān)鍵詞：選礦機械;選礦工藝;提高效率
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2015.21.019
1 選礦工序
選礦即利用礦物的物理或理化性質(zhì)的不同，借助選礦機械設(shè)備將礦石中的有用物從原礦中分離出來，使有用礦物達到富集的過程。選礦工作主要包括礦石破碎、篩分、磨礦、分級等幾道工序，每道工序都有其相對應(yīng)的選礦機械設(shè)備。根據(jù)產(chǎn)品粉碎粒度的不同，一般我們將產(chǎn)品粒度大于5mm的粉碎過程稱之為破碎，反之則稱之為磨礦。有用礦物與脈石礦物的解離程度將直接影響分選指標(biāo)，因此確定合理的粉碎粒度、合理選用磨礦設(shè)備，對于提高生產(chǎn)能力、降低成本具有很大作用。篩分是將粉碎物再次通過篩子，按粒度分成不同粒級的過程，多數(shù)情況下和破碎工序配合進行。根據(jù)應(yīng)用目的和使用場合的不同，可選擇不同的篩分方法。分級則是將不同粒度、形狀或密度的礦粒，根據(jù)沉降速度的不同，分成不同級別的作業(yè)，一般和磨礦作業(yè)配合進行。
2 選礦設(shè)備的發(fā)展概況
由于當(dāng)前開采需求的不斷擴大，造成現(xiàn)有資源開采范圍逐漸減少。國家相關(guān)部門為了提高開采純度，對選礦設(shè)備的要求逐漸提高，使其逐漸朝向節(jié)能、環(huán)保方向發(fā)展。按照選礦設(shè)備分類標(biāo)準(zhǔn)，可將設(shè)備分為：破碎設(shè)備、磨礦設(shè)備、篩分設(shè)備、選別設(shè)備、脫水設(shè)備等;選礦設(shè)備工作環(huán)境非常惡劣，大多露天作業(yè)，多碎石、粉塵，大部分還高強度24小時作業(yè)，同時選礦工藝中使用的藥劑等高酸堿性液體對選礦設(shè)備腐蝕嚴(yán)重。
3 提高選礦設(shè)備機械效率措施
（1）提高機械的有用功。由機械效率的概念：η=W有/W總*100%可知，在總功不變的情況下，如何提高機械的有用功成為如何提高機械效率的關(guān)鍵。
1）優(yōu)化設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計，改善，減少設(shè)備內(nèi)摩擦。選礦設(shè)備在運轉(zhuǎn)過程中，產(chǎn)生的內(nèi)摩擦不僅使設(shè)備功率損耗，而且會大大縮短機械的使用壽命。在設(shè)備設(shè)計之初必須充分考慮其運轉(zhuǎn)原理，減少不必要的結(jié)構(gòu)設(shè)計，特別是會產(chǎn)生摩擦的部分，必須經(jīng)過多次的實驗論證，以保證設(shè)備的設(shè)計能達最優(yōu);同時先進的加工技術(shù)能保證設(shè)備的精度，而別是在設(shè)備中存在相對運轉(zhuǎn)的部分必須保證足夠的加工精度;在設(shè)備內(nèi)部相對運動的摩擦副中添加適合劑可在摩擦表面形成一層油膜，避免金屬直接接觸，可非常有效地降低機械內(nèi)部摩擦副的摩擦阻力、減緩其磨損，減少機械效率的損失。設(shè)備的關(guān)鍵在與選擇適合的方式和劑，列如電機軸承多次采用脂，大型球磨機必須油站供油，稀油循環(huán)。
2）使用新型材料，減輕設(shè)備自重。機械在運作過程中必須做功去克服設(shè)備自重，這部分為無用功，在設(shè)備運轉(zhuǎn)過程中降低這部分做功可有效提高設(shè)備的機械效率。例如在選礦設(shè)備中的顎式破碎機的動鄂在其碎礦過程中隨偏心軸的轉(zhuǎn)動做圓周運動，其質(zhì)量的大小影響顎式破碎機的機械效率，采用輕質(zhì)高強材料可以有效減輕動顎的重量，在破碎過程中需要克服動顎作的無用功就減少，在總功不變的情況下，顎式破碎機的機械效率就能得到有效提高。隨著科技技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)越來越多的新型合成材料，這些材料不僅自重輕，其性能更勝以往使用的材料。在選礦設(shè)備中實驗并應(yīng)用新型材料能夠有效使設(shè)備輕量化，從而減少設(shè)備克服自身重量所做的功，提高設(shè)備機械效率。
（2）加強設(shè)備管理與日常維護。設(shè)備管理即包括從從設(shè)備的規(guī)劃工作起直至報廢的整個過程的管理，因此加強對選礦設(shè)備的機械管理有利于設(shè)備運轉(zhuǎn)率的提高，從而提高其機械效率。
1）加強選礦機械的設(shè)備管理。加強機械設(shè)備管理必須建立相應(yīng)的科學(xué)嚴(yán)格的設(shè)備管理制度并嚴(yán)格執(zhí)行;從設(shè)備的日常點巡檢著手，實行定人定機制度，制定相應(yīng)的設(shè)備日常點檢表，交由操作工填寫;組織相關(guān)人員進行定期的技術(shù)培訓(xùn)，提高設(shè)備管理水平和維護技能。
2）加強設(shè)備日常維護。設(shè)備的日常維護應(yīng)從加強設(shè)備調(diào)整、使用、維護、狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷等著手，加強預(yù)防性維護和檢修，減少設(shè)備在運行過程中出現(xiàn)的漏洞，降低設(shè)備故障率，例如對于振動篩的日常維護，首先應(yīng)從檢查篩子外觀是否整潔，有無跑、冒、漏、滴等現(xiàn)象;振動篩在運行過程中，容易出現(xiàn)松動，應(yīng)及時對其進行緊固;定期對主梁和橫梁的焊接部位磨損進行情況進行查驗，防止出現(xiàn)局部開裂，影響振動篩的運作效率;定期檢查軸承的位置的是否正常;檢查篩網(wǎng)并清理堵塞等。
（3）選礦工藝改進優(yōu)化。選礦工藝和選礦設(shè)備相互制約、相互發(fā)展，因此選礦工藝的改進優(yōu)化能夠有效提高選礦設(shè)備運轉(zhuǎn)的效率。如在磨礦中增大有效磨礦面積、采用合適的球磨機充填率，及改變磨礦介質(zhì)形狀可以有效的提高磨礦設(shè)備的機械效率;通常球磨機采用的襯板材質(zhì)都為密度稍大的重金屬，這種金屬材質(zhì)不但質(zhì)量大，并且占用的厚度也較大。設(shè)備在運行過程中，不但消耗設(shè)備動能，而且占用物料的空間也有一定的縮減。所以可采用磁性襯板代替原有的金屬板，這樣不但能夠減少動力，而且還能增加進入物料的空間面積;球磨機物料處理實際能力與鋼球的充填率成成正比關(guān)系，當(dāng)鋼球充填率為45%時，其球磨機的物料處理達到最佳狀態(tài)，并且此時運行負荷達到最大。當(dāng)鋼球充填率超過45%時，便會造成鋼球的合力矩出現(xiàn)一定的偏移，使其合力作用點超過原點;其次便是改變介質(zhì)形狀，利用橢圓球代替原有的圓球，主要是因為對于同一直徑的球體，橢圓球質(zhì)量比圓球質(zhì)量增加40%，其造成的沖擊力也逐漸增大，提高了物料的破碎程度。其次針對接觸面而言，橢圓球個體之間由線作為接觸點，保證個體之間都能夠與襯板發(fā)生撞擊。而圓球之間采用的是點作為接觸，在襯板撞擊過程中，不能是物料固體進行有效的粉碎。
4 結(jié)語
通過對選礦機械效率提高措施的探究分析，使得筆者對提高選礦設(shè)備的運行效率有了更為深刻的認知。這種提高處理措施現(xiàn)逐步在選礦機械設(shè)備中進行試用，并取得了較好的試用效果。不但提高了設(shè)備的運行效率，而且在今后設(shè)備排查故障方面也有逐步的改善。
參考文獻：
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[2]趙自評.淺談柱磨機在選礦行業(yè)的應(yīng)用效果[J].礦冶工程，2008，67（25）：51-52.
第5篇：機械原理機械效率范文
關(guān)鍵詞：柱塞泵機械效率流量計動態(tài)監(jiān)測
Abstract: the piston pump because the pressure is high, vibration, of all parts of damage is caused extremely easily, make the pump machinery low efficiency. This article mainly from the flowmeter and influence of the measured value of the dynamic monitoring, improve the pump efficiency this aspects. Through the electromagnetic flowmeter and turbine flowmeter measurement value contrast different, choose the right that the importance of flow meter. By using the dynamic monitoring, can be found in a timely and accurate pump failure, ensure the efficient operation of pump.
Keywords: piston pump mechanical efficiency flowmeter dynamic monitoring
各大油田在注水開發(fā)過程中，高壓柱塞泵得到了普遍的應(yīng)用，其具有高揚程、高泵效、以及造價低等優(yōu)點，適用于注水量較小，注水壓力較大和壓力不穩(wěn)定的區(qū)塊。
由于高壓注水泵體內(nèi)液體壓力較高，流體不均勻，脈沖相對較大，極易造成各部件的損壞，造成機泵帶病運行，導(dǎo)致機泵的機械效率降低，增大能耗，從而影響注水開發(fā)的效果。大港羊三木油田采用的是中成公司生產(chǎn)的5ZB-20/38柱塞泵，壓力高、振動大，各部件容易損壞，因此對柱塞泵機械效率測量的準(zhǔn)確性和運行動態(tài)的監(jiān)測非常必要。
大港油田第六采油廠羊三木油田采用的是大港中成公司生產(chǎn)的5ZB-20/38柱塞泵，壓力高、振動大，各部件容易損壞，因此機泵機械效率測量的準(zhǔn)確性和機泵運行動態(tài)的監(jiān)測非常必要。本文主要以該泵為研究對象，對機泵效率的測量的影響因素以及如何提高機械效率來進行研究。
1 機械效率的計算
1.1 電動機輸入功率
其中：U－輸入電壓；I－輸入電流，cosφ－泵功率因數(shù)；η－效率。
1.2 柱塞泵輸出功率
其中：Q－柱塞泵流量，m /s；ΔP－柱塞泵進出口壓差，Mpa
1.3 柱塞泵機械效率
2 流量計對測量的影響
各種流量計有不同的計量原理，技術(shù)指標(biāo)和使用范圍也有所不同。選擇流量計時就需要熟知每一種流量計的性能以及各參數(shù)，根據(jù)現(xiàn)場實際情況選取合適的流量計，保證測量值的精確度。
對于柱塞泵而言，其注入介質(zhì)主要是含油污水，其中含有油、活性物質(zhì)等具有粘附性的物質(zhì)，以及鐵等金屬離子，且在管道運移以及大罐儲存中也會受到一定的污染，水質(zhì)較差。在選擇流量計的時候應(yīng)綜合考慮這些問題。
羊三木油田注水站經(jīng)過了一次工藝改造，把以前的電磁流量計換成了渦輪流量計，因此本文主要從這兩種流量計對測量造成的影響進行比較研究。
2.1 電磁流量計
電磁流量計是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律制成的一種測量導(dǎo)電性液體的儀表。電磁流量計可應(yīng)用于污流、腐蝕流的測量。
以下是在使用電磁流量計時測取的1 柱塞泵工頻運轉(zhuǎn)的流量，并根據(jù)其他數(shù)據(jù)計算出的一組泵效。柱塞泵輸入電壓為380V，工頻運轉(zhuǎn)電流為440A左右，電機功率因數(shù)為0.88，電機效率為0.97。1柱塞泵運行時的數(shù)據(jù)見圖1。柱塞泵的平均機械效率為80.82%，機械效率較高。
圖1 電滋流量計所取的1#柱塞泵數(shù)據(jù)
2.2 渦輪流量計
渦輪流量計，是速度式流量計中的主要種類，它是采用多葉片的轉(zhuǎn)子(渦輪)感受流體平均流速，從而推導(dǎo)出流量的儀表。
在目前廣泛應(yīng)用的所有流量測量計中，渦輪流量計由于其測量精度最高，成為使用最廣泛的流量計。1#柱塞泵運行時的數(shù)據(jù)見圖2。
圖2 渦輪流量計所測取的1#柱塞泵數(shù)據(jù)
更換為渦輪流量計之后，平均機械效率變?yōu)?2.30%，相比較電磁流量計降低了近10個百分點。由此可見，不同的流量計在同一臺泵上產(chǎn)生了一定的偏差。
3 動態(tài)監(jiān)測機泵的狀態(tài)
對運轉(zhuǎn)中的設(shè)備整體或其零部件的技術(shù)狀態(tài)進行檢查鑒定，以判斷其運轉(zhuǎn)是否正常，有無異常與劣化征兆，或?qū)Ξ惓Ｇ闆r進行追蹤，預(yù)測其劣化趨勢，確定其劣化及磨損程度等，這種活動就稱為狀態(tài)監(jiān)測。柱塞泵由于其振動大，負載大，工況惡劣，易導(dǎo)致個部件損壞，維修頻繁 。因此，引入機泵的狀態(tài)監(jiān)測就顯得極其重要。柱塞泵由于振動這一明顯特征而導(dǎo)致了一系列問題，但是它的振動也可以作為監(jiān)測的對象，正確的反映泵體內(nèi)部的運轉(zhuǎn)情況。
由于柱塞泵泵頭是液體吸入和排出的部位，零部件較多，處于流體的激蕩區(qū)，壓力變化大，振動大，極易造成各個零部件的損壞，在現(xiàn)場主要對此處進行監(jiān)測。圖3為監(jiān)測數(shù)據(jù)庫中柱塞泵某一段時間的動態(tài)數(shù)據(jù)分析圖。
圖3 柱塞泵某段時間單根柱塞軸向振幅動態(tài)數(shù)據(jù)分析圖
分析圖3得知，3柱塞出現(xiàn)異常，對這根柱塞進行密切監(jiān)測，最后確定吸液閥片出現(xiàn)問題。修復(fù)中發(fā)現(xiàn)該柱塞液力端大簧斷裂，卡住了吸液閥片。結(jié)合振幅判斷故障表（見表1），利用監(jiān)測數(shù)據(jù)可對泵頭故障進行準(zhǔn)確的判斷。以下數(shù)據(jù)適合于大港中成公司制造的5ZB-20/38柱塞泵，同時也跟配件的型號，質(zhì)量有一定關(guān)系。現(xiàn)場可以根據(jù)自己實際情況進行分析總結(jié)，得出適合自己的故障判斷數(shù)據(jù)。
4 結(jié)束語
對比不同流量計在同一臺泵所產(chǎn)生的不同機械效率，可以看出不同流量計對機械效率的測量是有一定的影響。在使用電磁流量計的時候，所測流量總有逐漸下降的趨勢，存在一定的不穩(wěn)定性，而且流量計內(nèi)壁和電極極易附著粘性物和沉淀物。在更換了渦輪流量計之后，發(fā)現(xiàn)相對比電磁流量計，渦輪流量計所測流量有明顯降低，每小時差7m到8m左右，但是測量數(shù)據(jù)趨于穩(wěn)定。此外，動態(tài)監(jiān)測能夠及時發(fā)現(xiàn)故障，避免機泵帶病運行，使機泵在高效率
區(qū)間運行。
參考文獻
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第6篇：機械原理機械效率范文
演示實驗
〔中圖分類號〕 G633.7 〔文獻標(biāo)識碼〕 C
〔文章編號〕 1004—0463（2013）14—0037—01
物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能，了解物理學(xué)的研究方法，是現(xiàn)代新課標(biāo)下物理教學(xué)的重點。
一、課前準(zhǔn)備要充分
演示實驗是物理教學(xué)中必不可少的內(nèi)容，也是教師備課的重要內(nèi)容，需要教師認真研究和反復(fù)推敲、仔細揣摩。首先教師課前要準(zhǔn)備好與實驗有關(guān)的全部儀器、材料。其次是在課前要反復(fù)操作，熟能生巧。對于在實驗中可能出現(xiàn)的問題做到心中有數(shù)。再次是掌握演示的時間，注意與教學(xué)進度緊密配合。最后是教師要考慮除大綱和教材中規(guī)定的演示實驗外，還可以適當(dāng)補充哪些小實驗，也可對現(xiàn)有的實驗作必要的改進，以提高教學(xué)效果。例如，在講解《機械效率》時，課本安排探究“斜面的機械效率”，這個探究的目的是讓學(xué)生進一步認識到利用斜面可以省力，學(xué)習(xí)測量斜面的機械效率，通過探究斜面的機械效率與傾斜程度的關(guān)系，加深對機械效率的理解。教師先引導(dǎo)學(xué)生提出問題：影響斜面機械效率的因素有哪些？要讓學(xué)生大膽猜想，并擬定簡單的科學(xué)探究計劃和實驗方案，再對自己的猜想進行逐一驗證，然后得出結(jié)論。演示時要將斜面傾角的增減、斜面長度的改變講清楚。另外，實驗時應(yīng)注意：（1）實驗不要用小車；（2）選用的木塊要重一些；（3）木板的摩擦要大一些；（4）拉動中要盡量勻速等。還可以補充探究“使用杠桿提起相同質(zhì)量木塊的機械效率”的小實驗，加深學(xué)生對機械效率的認識。
二、掌握基本儀器的使用方法
學(xué)生能按說明書操作儀器，掌握基本儀器的使用方法，具有安全操作意識，是做好物理實驗的前提。教師一定要讓學(xué)生了解實驗儀器的構(gòu)造、原理、用途、量程、使用規(guī)則和使用方法、注意事項。在介紹基本儀器使用方法時，應(yīng)抓住基本測量儀器使用的共同點以及本儀器的特點，也可以利用多媒體把能夠被感知的對象形象、直觀地呈現(xiàn)出來。在講長度的測量時，第一步：引入準(zhǔn)確測量長度的工具——刻度尺，并讓學(xué)生拿出自己的直尺和三角尺進行觀察，充分討論它們有什么相同之處和不同之處。結(jié)論是：雖然尺子的長短、外形各異但它們的標(biāo)度都是厘米，分度值都是1mm。第二步：引導(dǎo)學(xué)生探究如何使用刻度尺。教師可引導(dǎo)學(xué)生估測課本的長、寬、厚，讓學(xué)生記錄估測的結(jié)果。第三步：將記錄測量結(jié)果與估測結(jié)果相比較。第四步：歸納出正確使用刻度尺的六字訣：選（量程，分度值）、放（刻度尺貼近被測長度）、看（視線尺面垂直）、讀（用分度值作單位估計到下一位）、記（數(shù)字，單位）、算（多次測量取平均值）。另外，做演示實驗時操作動作要穩(wěn)、準(zhǔn)、干凈利索。例如，在使用托盤天平測物體質(zhì)量時，取用砝碼、移動游碼必須用鑷子；透鏡片也不能用手摸；點燃酒精燈后火柴桿不能隨手扔在地上，要放在專門的污物杯中；電路的連接應(yīng)先接線路、后接電源；拆卸時先斷電源、后拆線路；導(dǎo)線兩端接頭要順擰在一起，要注意導(dǎo)線在接線柱上的繞向應(yīng)同螺母旋紋的方向一致等。
三、要讓全體學(xué)生共同參與演示實驗
教師要在演示的同時引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象，啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，讓學(xué)生分析、討論，充分調(diào)動學(xué)生觀察思考的積極性。讓學(xué)生參與做實驗，例如，在進行“馬德堡半球演示”時，先讓兩個“大力士”上來拉，他們不能將兩個半球拉開；再打開活塞，讓空氣進入半球中，讓兩個力氣最小的學(xué)生來拉，卻很輕松地把兩個半球分開了。這樣一對比，說明大氣壓強不僅存在，而且很大，直觀生動的實驗一下子就調(diào)動了學(xué)生的積極性，給學(xué)生留下了深刻的印象。
第7篇：機械原理機械效率范文
從近年來中考物理命題趨勢來看,力、熱壓軸題在物理試卷中占有重要地位,這里從“功和能”、“簡單機械”、“熱現(xiàn)象、內(nèi)能”三個方面對力、熱壓軸題中的典型例題進行分析,以期提高同學(xué)們的中考得分率.
一、功和能
這一部分知識要求同學(xué)們理解功和功率的概念,知道功的原理,理解動能、勢能和機械能,了解能量的各種形式,能判斷不同形式能量相互之間的轉(zhuǎn)化等.
例1某學(xué)生為了將質(zhì)量為5kg的物體提高1m,考慮到額外功的影響,下列方式中該學(xué)生做功最少的是( ).
A.徒手將物體直接抬高1m
B.通過動滑輪把物體吊高1m
C.通過斜面把物體推高1m
D.通過定滑輪把物體吊高1m
解析本題要求學(xué)生學(xué)會判斷各種情況下哪一部分是額外功,在這類題目中繩重、機械重、摩擦力都不能忽略.徒手抬高重物時,沒有額外功;利用動滑輪提升時,動滑輪、繩子和克服摩擦力做額外功;利用斜面時,克服摩擦做額外功;利用定滑輪提升時,繩子和克服摩擦力做額外功.
題設(shè)選項中四種方式中的有用功相同,額外功越少,做的總功越少,因此選A.
例2電動自行車越來越受到人們的青睞,不少人用電動自行車替代了摩托車.電動自行車使用前要先對車上的蓄電池充電,騎行時,蓄電池對車上的電動機供電,電動機為車提供動力.下表是某品牌電動自行車的一些主要技術(shù)參數(shù):
若質(zhì)量是60kg的人騎電動自行車在水平路面上以6m/s的速度勻速行駛時受到的阻力是人與車總重的0.02倍,取g=10N/kg,求:行駛10min,電動機對自行車做的功.
解析本題綜合考查了功的計算、力和運動學(xué)的知識,要求同學(xué)們具有一定的綜合分析問題的能力.
電動自行車勻速行駛,有
F=f=0.02G=0.02×(m1+m2)g
=0.02×(60kg+40kg)×10N/kg=20N,
s=vt=6m/s×10×60s=3600m,
W=Fs=20N×3600m=7.2×104J.
例3節(jié)能是汽車性能的一個重要指標(biāo).但同一輛汽車每百千米的油耗與行駛速度的快慢是否有關(guān)呢?星期天,小明乘坐叔叔的汽車去上海,于是他決定借此機會對這一問題進行探究.他們?nèi)r走高速公路,回來時走320國道,得到了下表所示的數(shù)據(jù).
(1)分析數(shù)據(jù)后,小明覺得這與他事先的猜想相吻合.你認為小明的猜測應(yīng)該是
.
(2)請你算出汽車在高速公路上行駛108km消耗的汽油質(zhì)量.(ρ汽油=0.8kg/l)
(3)若汽車在高速公路上行駛時發(fā)動機的功率為60kW,那么汽車行駛108km,發(fā)動機做的功為多少?
解析本題考查同學(xué)們對功與功率計算公式的掌握和應(yīng)用,要求同學(xué)們能夠?qū)⒐絎=Fs、P= 以及勻速運動時P=Fv根據(jù)題意進行變換從而求出其中任意的物理量.
(1)同一輛車行駛相同的路程,速度越大(小),油耗越少(多).
(2)m=ρV=0.8kg/l×8.5=6.8kg.
(3)t= = =1.2h=4320s,
W=Pt=6×104W×4320s=2.592×102J.
這類題目解題的關(guān)鍵在于選擇正確合適的公式,選擇的原則是:公式中的三個物理量中必須有兩個是已知的或是通過其他條件可以求得的,那么就可以用來求出第三個物理量.
例4市場上有一種雙能源太陽能熱水器,晴天享用太陽能,陰天可用電加熱,圖1是該熱水器電路圖.電熱管R標(biāo)有“220V1100W”,R0與R構(gòu)成保溫電路.當(dāng)S連到2時,電熱管正常工作,給水箱里的水加熱;當(dāng)S連到3時,熱水器處于保溫狀態(tài),保溫功率為100W.
(1)求R、R0的值.
(2)保溫時R的實際功率是多少?
解析本題電熱器具有保溫擋和加熱擋,這是一類題型.常見的還有電烙鐵、飲水機、電飯鍋等.電熱器的額定功率狀態(tài)即加熱狀態(tài).電路中只有一個電阻R.此時R的功率為1100W,由此可求出R的阻值.R= .S打到3時為保溫擋,此時R與R0串聯(lián),電功率為100W,由P= ,可求出R0阻值再由P=I 2R,求出R的實際功率.
(1)R= = =44Ω.
S連到2時,只有R接入電路,R正常工作,故電源電壓U=220V.
S連到3時,R和R0串聯(lián),P ′=100W.
因為P ′= ,
所以R0= -R= -44Ω=440Ω.
(2)保溫時,流過R的電流
I′= = = A.
R消耗的實際功率
PR=I′2R= A2×44Ω=9.1W.
二、簡單機械
這一部分涉及的知識有力臂的概念、杠桿的平衡條件、定滑輪、動滑輪、滑輪組的作用,有用功、總功及機械效率.
例5假期里,小蘭和爸爸媽媽一起參加一個家庭游戲活動.活動要求是:家庭成員中的任意兩名成員分別站在如圖2所示的木板上,恰好使木板水平平衡.
(1)若小蘭和爸爸的體重分別為400N和800N,小蘭站在距離中央支點2m的一側(cè),爸爸應(yīng)站在距離支點多遠處才能使木板水平平衡?
(2)若小蘭和爸爸已經(jīng)成功地站在了木板上,現(xiàn)在他們同時開始勻速相向行走,小蘭的速度是0.5m/s,爸爸的速度是多大才能使木板水平平衡不被破壞?
解析本題首先要從題目的敘述中抽象出杠桿機械模型,再應(yīng)用杠桿平衡條件進行計算.第二小題考查了力或力臂動態(tài)變化的情況,這時需要假設(shè)未知數(shù),表示出力臂,再代入公式計算.
(1)小蘭和爸爸對杠桿施加的力分別為F1=400N和F2=800N,F1的力臂l1=2m,根據(jù)杠桿平衡條件F1l1=F2l2,可得l2= = =1m,所以爸爸應(yīng)站在另一側(cè)距離支點1m處.
(2)設(shè)小蘭和爸爸勻速行走的速度分別為v1和v2,行走時間為t,要保證杠桿水平平衡,則有F1(l1-v1t)=F2(l2-v2 t),解得
v2=0.25m/s.
本題考查同學(xué)們利用杠桿平衡條件定量計算杠桿的受力和力臂.同學(xué)們首先要熟記杠桿平衡條件的公式F1l1=F2l2,然后找準(zhǔn)杠桿的支點,畫出杠桿的受力情況及其力臂,對公式進行變換,根據(jù)題目中的已知條件求出未知的力或力臂.這是一種靜態(tài)的情況分析,如果力或力臂是動態(tài)變化的話,則應(yīng)該在某一時刻分析杠桿的受力和力臂,并認為在這一時刻杠桿處于平衡狀態(tài).
例6甲、乙兩人用相同的滑輪和繩子分別組成如圖3所示的兩個滑輪組,把相同物體提升了相同的高度,則兩滑輪組的效率η甲和η乙及甲、乙兩人所用的力F甲和F乙的比分別是(不計摩擦及繩重)().
A.2∶3,2∶3B.3∶2,3∶2
C.1∶1,3∶2D.1∶1,2∶3
解析本題考查了機械效率的計算.
F甲= ,F乙= .
η甲= = = ,
η乙= = = .
本題要求同學(xué)們能夠根據(jù)題意確定機械所做的有用功、額外功和總功,利用公式η= 計算出滑輪組的機械效率.對于滑輪組來說,一般不考慮滑輪摩擦和繩重,拉重物所做的功為有用功,繩子自由端拉力所做的功為總功,此外根據(jù)已知的滑輪組的結(jié)構(gòu)和特點,動滑輪上繞有n段繩子時,繩子自由端的拉力等于物重加上動滑輪自重的 ,繩子自由端移動的距離是重物移動距離的n倍.顯然,本題應(yīng)選C.
對于斜面來說,重物重力與斜面高的乘積即為有用功,而沿斜面水平向上的拉力與斜面長的乘積即為總功.同學(xué)們還要能夠根據(jù)題意變換公式η= 計算出有用功、總功或者額外功以及動滑輪自重、繩子拉力、移動距離等.
例7(1)要把重100N的沙子運上三樓,小華采用了圖4中的第二種方法,0.1min完成了任務(wù).若不計摩擦,試求:①運沙子時的機械效率.②小華的功率.
解答如下:
①W有用=(G沙+G桶)h=(100N+20N)×6m
=120N×6m=720J.
因為不計摩擦,所以
W額=G動h=10N×6m=60J,
W總=W有用+W額=720J+60J=780J,
η= ×100%=92.3%.
②P= = =7800W.
機械效率是92.3%,小華的功率是7800W.你認為上述解答是否有錯誤?如有,請你指出錯誤之處并加以訂正.
(2)工人用一個動滑輪,將質(zhì)量為20kg的貨物豎直提高了2m.已知該動滑輪的機械效率為80%,求工人的拉力.
小明解此題的思路是:因為使用動滑輪省一半力,所以F= = ;又因為此滑輪的機械效率η= ,故所求拉力F ′= .請判斷小明的思路是否正確.若正確,請按其思路代入數(shù)據(jù),解出此題;若不正確,請指出錯在哪里.然后寫出你認為正確的解題過程,并求出拉力.(取g=10N/kg)
解析本題是查找錯誤并修正錯誤的題目,要求同學(xué)們對機械效率計算公式中每一個物理量的物理含義都有明確的理解,能夠在題目中準(zhǔn)確找到相對應(yīng)的數(shù)據(jù),特別是哪一部分是有用功,哪一部分是額外功,滑輪組的受力特點何時能夠使用,同學(xué)們都要做到心中有數(shù).正確解答如下:
(1)①有用功錯誤.
W有=G沙h=100N×6m=600J.
②額外功錯誤.
W額=(G動+G桶)h=(10N+20N)×6m=180J.
③機械效率錯誤.
η= ×100%= ×100%=77%.
(2)由η=80%可知,此動滑輪不是理想機械,故動滑輪省一半力的條件不成立(F
≠ ),所以小明的思路不正確.應(yīng)這樣解:
工人做的有用功W有=Gh=mgh,
設(shè)工人的拉力為F,則工人做的總功為W有=Fs=F?2h,而機械效率η= × ,所以F= = =125N.
三、熱現(xiàn)象內(nèi)能
這部分涉及的知識和能力要求有:了解液體溫度計的工作原理,會測量溫度;能區(qū)分固、液、氣三種物態(tài),能用熔點和沸點的知識解釋現(xiàn)象,能用水的三態(tài)變化解釋自然界的水循環(huán);知道物質(zhì)是由分子和原子組成的,了解原子的核式模型,了解分子動理論的基本觀點并用該理論解釋生活中的現(xiàn)象;了解內(nèi)能,以及改變內(nèi)能的兩種方式;了解熱量,了解比熱容,并會用熱量的公式進行簡單計算;從能量轉(zhuǎn)化的角度認識燃料的熱值,了解熱機的工作原理.
例8(1)汽車是常見的交通工具,它應(yīng)用了很多方面的物理知識和技術(shù),請你運用所學(xué)的物理知識簡單回答汽車發(fā)動機的冷卻劑常選用水的主要原因.
(2)在烈日當(dāng)空的海邊玩耍,你會發(fā)現(xiàn)沙子燙腳,而海水卻是涼涼的.這是為什么?
解析本題考查比熱容概念的應(yīng)用.在做比熱容的簡答題時,同學(xué)們首先要學(xué)會確定研究的對象或者比較的對象,然后根據(jù)其他條件相同時,比熱容大、溫度變化小的原理來解釋現(xiàn)象.
(1)水的比熱容較大.
(2)因為海水的比熱容較大,而沙子的比熱容較小.在烈日當(dāng)空的時候,相同質(zhì)量的水和沙子吸收相同的熱量,海水升高的溫度比沙子升高的溫度小.所以此時在海邊玩耍,會發(fā)現(xiàn)沙子燙腳,而海水卻是涼涼的.
例9潤揚大橋南錨碇基坑為長70.5m、寬52.5m、深29m的矩形結(jié)構(gòu),基坑圍護采用凍結(jié)法.凍結(jié)法施工技術(shù)適合于含水量大于10%的任何含水、松散、不穩(wěn)定土層.凍結(jié)法施工技術(shù)即是利用人工制冷方法將基坑周圍的土層凍結(jié)成密封的凍土結(jié)構(gòu)體――凍結(jié)壁,以抵抗地壓、隔絕地下水與基坑的水力聯(lián)系,在凍結(jié)壁的保護下進行掘砌工作的一種特殊施工方法.為了形成凍結(jié)壁,在基坑周圍打一定數(shù)量的凍結(jié)孔,安裝凍結(jié)器,用低溫冷媒劑(液氮)在凍結(jié)器中循環(huán)使土層凍結(jié).
液氮能使基坑周圍的土凍結(jié)的原因是
;如果基坑周圍的土很干燥,
(選填“能”或“不能”)采用此方法.這種技術(shù)的好處你能說出一點來嗎?
.
解析本題考查了汽化和凝固的概念以及吸放熱過程的重要知識點,另外在分析技術(shù)的好處時,可以從難度、效率、成本等方面進行考慮.
液氮吸熱汽化成氣體,土層中的水放熱凝固成冰;干燥土層不能采用凍結(jié)法施工;好處是降低了施工難度,能有效隔絕地下水,提高工效,節(jié)約工程成本.
例10近年來,我國汽車工業(yè)發(fā)展迅猛,各種新型汽車不斷投放市場.以下是我國某品牌轎車的測試報告.
(1)汽油的熱值q=3.3×107J/l,燃料完全燃燒放出熱量的公式是Q=qV,式中V表示燃料的體積.請計算該品牌轎車在測試過程中汽油完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為發(fā)動機牽引轎車前進所需能量的效率.(g取10N/kg)
(2)近年來,我國部分省份開始推廣使用乙醇汽油,乙醇汽油是由10%體積的乙醇與90%體積的汽油混合而成,已知乙醇的熱值q=2.4×107J/l,設(shè)混合后總體積不變,請計算乙醇汽油的熱值.
(3)乙醇,俗稱酒精,推廣使用乙醇汽油,有何積極意義?(請寫出一點)
解析本題考查同學(xué)們對熱值概念的進一步了解.對于混合燃料的熱值需要先按混合比例算出每種成分燃燒釋放的熱量.再除以總的燃料量(質(zhì)量或體積).
(1)汽油放出的熱量
Q放=qV=3.3×107J/l×9l=2.97×108J,
汽車勻速行駛,汽車牽引力等于阻力,即F=f=0.08G=0.08×900kg×10N/kg=720N,轎車前進所需能量由牽引力做功提供,
W有=Fs=720N×100×103m=7.2×107J.
能量轉(zhuǎn)化的效率
η= ×100%
= ×100%
≈24.2%.
(2)由Q=qV可得
q= =
=
=
第8篇：機械原理機械效率范文
一、學(xué)生無問題意識的成因
1.觀念障礙。
傳統(tǒng)教學(xué)中認為提問是教師的專利，整個教學(xué)只需有目的、有計劃、有組織地按照教師設(shè)計的問題一個個地解決，學(xué)生就可以理解知識、牢固掌握所規(guī)定的知識內(nèi)容的觀念是影響學(xué)生問題意識產(chǎn)生的重要原因之一。另外，傳統(tǒng)教學(xué)觀念中只注重學(xué)習(xí)的結(jié)果而不注重學(xué)生思維過程的分析，這也使學(xué)生問題意識的產(chǎn)生失去了很好的機會。
2.信息障礙。
學(xué)生由于過多地機械、被動學(xué)習(xí)，沒有形成有序的知識網(wǎng)絡(luò)和有活性的認知結(jié)構(gòu)，知識信息常處于無序狀態(tài)，即使有問題，也很難提出使問題更加明確的見解，另外許多學(xué)生也掌握了一定量的知識，但往往對問題視而不見，這種信息飽和的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，加上學(xué)生的惰性心理，問題即使萌芽，也只是曇花一現(xiàn)，不予深究。
3.教學(xué)方法障礙。
不能否認有很大一部分教師在更多的時候采用的是注入式教學(xué)方法。課內(nèi)課外都過于追求對所學(xué)知識的記憶，這樣的教室就會成為“智慧的屠宰場”。教師比較習(xí)慣講解或?qū)W習(xí)現(xiàn)成的結(jié)論，輕視實證和歸納的思維方式，不習(xí)慣通過自己的實踐和探索，總結(jié)出新的原理和方法，這些都不利于學(xué)生思維的發(fā)展及問題意識的產(chǎn)生。致使學(xué)生缺少發(fā)現(xiàn)的驚奇、自豪，滿足求知欲的愉快和創(chuàng)造的歡樂等各種情感體驗，問題意識逐漸減弱。要激發(fā)學(xué)生問題意識，改革教學(xué)方法十分重要。
二、培養(yǎng)學(xué)生“提出問題”能力的方法及措施
1.轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，建立新型師生關(guān)系是培養(yǎng)“提問”能力的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。
美國教育家布魯克認為“最精湛教育藝術(shù)，遵循的最高準(zhǔn)則，就是學(xué)生自己提出問題”，因此，課堂教學(xué)中，教師要充分認識學(xué)生在教學(xué)過程中的主體地位。關(guān)注過程，站在學(xué)生角度思考，想學(xué)生所想，想學(xué)生所不能想，精心安排，科學(xué)設(shè)計。逐漸培養(yǎng)學(xué)生“問題意識”，推動學(xué)生的“提問能力”從低層次上升到高層次（不問—敢問—會問）。鼓勵學(xué)生提問，并善待學(xué)生提出的問題，科學(xué)設(shè)計，鼓勵和高度評價學(xué)生的參與，盡力形成師生間及學(xué)生間的相互協(xié)作關(guān)系。教師和學(xué)生都要樹立“提出問題比解決問題更重要”的觀念。
2.改變陳舊的教學(xué)方式，采用適合學(xué)生的教學(xué)方法。
適合學(xué)生的教育才是最好的教育。為了激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性提問的積極性，教師應(yīng)采用適合學(xué)生的教學(xué)方法，教學(xué)要緊扣學(xué)生實際、緊扣知識現(xiàn)象，在此基礎(chǔ)上提出問題，充分激活學(xué)生的想象力，提出各種理解和解釋，然后吸收和消化現(xiàn)代最先進的科學(xué)文化知識，并在與新的現(xiàn)象和問題的碰撞中、整合中不斷創(chuàng)新、不斷提高。
3.設(shè)置問題的策略。
學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)過程是不斷設(shè)置問題并付諸解決的過程，因此把握問題設(shè)置的時間、難度、廣度等值得思索。設(shè)置問題的策略如下：
（1）從答問題中學(xué)會問問題。
學(xué)生回答問題是檢查知識掌握情況的一個有效途徑，因而問題設(shè)置的好壞是能否激發(fā)學(xué)生有效思維、發(fā)展學(xué)生智力的一個指標(biāo)。教師的問題要引起學(xué)生思考興趣，把懸著的果子放在“跳一跳就能夠著”的位置，激發(fā)學(xué)生的進取心，通過問題的解決突破教材重點，且問題的設(shè)計要有梯度，使學(xué)生通過層層剖析進行解決。例如，在教學(xué)“平面鏡成像特點”時，教師先讓學(xué)生打一歇后語：“豬八戒照鏡子——”學(xué)生答：“里外不是人。”接著老師再提出一連串問題：里面是什么？外面是什么？里面的像和外面的豬八戒等大嗎？像和八戒到平面鏡的距離一樣嗎？八戒把鏡子往前移像怎么變化？
（2）利用創(chuàng)造學(xué)方法設(shè)計問題。
教師運用創(chuàng)造技法進行提問，培養(yǎng)學(xué)生探究能力。例如，用“一定一動”滑輪組提升重物效果好，還是“二定二動”滑輪組提升重物效果好？學(xué)生回答是“二定二動”效果好，因為它更省力。接著老師問：既然用“二定二動”的滑輪組好，為什么人們還要用“一定一動”的滑輪組？學(xué)生討論后回答：“一定一動”比“二定二動”省距離。接著老師再問：它們做功情況如何？哪個機械的效率更高？通過實驗探究，得到結(jié)論：在提升相同重物的情況下，“一定一動”比“二定二動”的機械效率更高。在此基礎(chǔ)上，老師進一步問：是不是越簡單的機械其機械效率就越高呢？某一機械，它的機械效率是不是一個定值呢？通過進一步探究發(fā)現(xiàn)，用同一機械提升不同的重物時，它的機械效率是不同的；提升的重物越重，其機械效率就越高。
（3）在教學(xué)中注重學(xué)生提問能力的培養(yǎng)。
在備課、教學(xué)中，教師要隨時自然進行換位思考，預(yù)想學(xué)生的提問，當(dāng)學(xué)生沒有提問時，教師可扮演學(xué)生角色，思考。“假如我是學(xué)生，會想哪些問題”，啟發(fā)學(xué)生置疑。
①對基本概念、規(guī)律提問。例如教學(xué)光的反射規(guī)律時，為啟發(fā)學(xué)生可提出下列問題：什么情況下入射光束與反射光束重合？當(dāng)入射光束從反射光束重合的位置偏轉(zhuǎn)一定角度時，反射光束的方向怎樣變化？它們可能有什么關(guān)系？在斜射時，入射光束、反射光束是否在同一平面內(nèi)？
②對作用、應(yīng)用提問。例如在教物質(zhì)的密度及公式變形時，可問學(xué)生此公式在實際中有何作用？并展開對鑒別物質(zhì)問題的討論。
③對“逆向”提問。比如講勻速直線運動與變速直線運動時，學(xué)生算出整個運動過程中速度不相同，即可判斷不是勻速直線而是變速直線運動。
④對“公式”提問。如在教學(xué)機械效率的兩個公式時指出其涉及5個量，知其4個可求出另1個，而在推導(dǎo)公式中只需知其2個就能求出另1個。
⑤對過程提問。強調(diào)過程參與，學(xué)會反思，生成創(chuàng)新，不僅僅是結(jié)果的對錯。
（4）創(chuàng)設(shè)情境，誘導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題。
第9篇：機械原理機械效率范文
中考典型題剖析
1.如圖所示電路中，閉合開關(guān)S后，在滑片P向右滑動過程中，各電表示數(shù)變化正確的是（）。
A.A1、A3示數(shù)不變，A2、V示數(shù)變小
B.A1、V示數(shù)不變，A2、A3示數(shù)變大
C.A1、A2、V示數(shù)不變， A3示數(shù)變小
D.A2、V示數(shù)不變，A1示數(shù)變小，A3示數(shù)變大
【解析】本題主要考查了并聯(lián)電路、電表的應(yīng)用、滑動變阻器、歐姆定律的相關(guān)知識，綜合性較強。突破點在于正確識別電路連接方式及準(zhǔn)確判斷電流表、電壓表的測量對象。將電壓表拆除不影響電路工作，如拆除電壓表容易看到是一個并聯(lián)電路。電流表A2被短路，進一步分析容易得出正確選擇（為C選項）。認識電路是學(xué)習(xí)電學(xué)的基礎(chǔ)，一些電路看似簡單，但它是組成復(fù)雜電路的單元，是電學(xué)中最基本要求。解決電學(xué)問題時畫等效電路圖，對有效分析解決問題具有實際意義。教師在教學(xué)中要加強對電路的分析，有利于對學(xué)生的思維能力培養(yǎng)，更有利于與高中知識的接軌。
2.甲、乙兩容器分別裝有密度為ρ甲、ρ乙的液體。今有A、B兩個實心小球，質(zhì)量分別為mA、mB，體積分別為VA、VB，密度分別為ρA、ρB。已知它們的密度關(guān)系為ρ甲>ρA>ρB>ρ乙，則：
A.若VA=VB，將兩球都放入甲容器中，靜止時兩球所受浮力相等
B.若VA=VB，將兩球都放入乙容器中，靜止時兩球所受浮力之比為ρA？：ρB
C.若mA=mB，將A、B兩球分別放入乙、甲容器中，靜止時兩球所受浮力相等
D.若mA=mB，將A、B兩球分別放入甲、乙容器中，靜止時兩球所受浮力之比為ρB？：ρ乙
【解析】本題雖然是浮力、密度綜合題，但是突出考查了物體的浮沉條件、阿基米德原理、密度的公式等基礎(chǔ)知識的綜合運用。對審題能力、綜合分析能力要求較高、難度較大，是一道選拔性較強的試題。單從題目中看已知條件錯綜復(fù)雜，但是如果學(xué)生能根據(jù)每個選項的情景做草圖分析，問題就簡單了許多。以C選項為例分析如下。
當(dāng)把A球放入乙液體中，由于ρA>ρ乙，A球下沉所受浮力小于它所受重力；當(dāng)把B球放入甲液體中，由于ρB
3.小明利用如圖所示的實驗裝置探究“導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”。甲、乙兩瓶中裝有質(zhì)量與初溫相同的煤油，甲瓶中銅絲的電阻比乙瓶中鎳鉻合金絲的小。
（1）為了在較短的時間內(nèi)達到明顯的實驗效果，小明選用煤油而不用水做實驗，主要于
（2）實驗中，乙瓶中的溫度計示數(shù)升高得快，由此得
出的實驗結(jié)論是
（3）若乙瓶中的溫度計示數(shù)變化了10℃，鎳鉻合金絲消耗了3.5×10-3kWh的電能，燒瓶中煤油的質(zhì)量是kg。 [已知c煤油=2.1×103J/（kg℃），不計熱損失]
【分析】本題是以教材中探究“導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”實驗為背景，整合巧妙、綜合性強。實驗采用了“控制變量法”、“轉(zhuǎn)換法”這兩種科學(xué)方法。第（1）問意在考查比熱容的含義；第（2）問中考查了總結(jié)歸納得出結(jié)論的能力；第（3）問不僅僅考查了對具體熱量的計算，同時對“？kWh”這一電能單位也進行了考查。啟示教師在實驗教學(xué)中，不能就實驗而實驗，停留在會正確操作的水平，特別在總復(fù)習(xí)的過程中，引導(dǎo)學(xué)生加強知識的橫向聯(lián)系，建構(gòu)知識網(wǎng)絡(luò)，站在更高的位置、從不同的角度解讀知識，達到靈活運用的程度。
4.下表是小明測一滑輪組機械效率時收集的有關(guān)數(shù)據(jù)。
（1）請在圖中畫出實驗中滑輪組的繞繩方法。
（2）將表格中的數(shù)據(jù)補充完整。
（3）用同一滑輪組提升不同重物至同一高度，
提升的物重增加時，除克服動滑輪重所做的額外
功外，其它額外功將（選填“變大”、“變小”或“不變”）。
進一步分析可知，在動滑輪和繩重一定的情況下，該滑輪組的機械效率與和有關(guān)。
