机械效率范文10篇

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

【设计理念】

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

摘要:初中物理关于机械效率试题历年来是教学重点内容之一，旨在培养中学生的推理与应用思维．为了更好地帮助学生掌握关于常见的机械效率相关考点，从其定义的理解及基础的计算入手，通过典型例题地分析与求解，引导学生形成良好的做题思考逻辑，实现轻松应对机械效率题型多变性的教学目标．

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．

“机械效率”是《功和能》一章的教学难点．通过分析认为是由于以下几方面的原因，第一，“总功”“有用功”“额外功”“机械效率”等概念太抽象，学生不能很好理解；第二，刚刚学完“功的原理”，认为既然任何机械的动力做功i定等于机械克服阻力所做功，那么“机械效率”应恒定为1；第三，学生往往把机械效率的高低与机械的省力多少混为一谈，误认为越省力的机械其机械效率也越高；第四，还有的学生会把“机械效率”与功率混在一起无法区别．为了分散难点，各个击破，在教学中使学生增强感性认识，充分理解有关概念，明确各个物理量的区别和联系，可以采用以下的方法．

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

1重视文本课程的资源开发和利用

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．

【设计理念】

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

V带传动因结构相对简单、对制造精度要求不高、中心距变化范围较大、噪音低与过载打滑的优点在机械产品中得到了广泛的应用．V带传动的缺点是传动比受负载变化的影响，机械效率一般在0．92～0．97之间［1］，实际值常常通过试验方法得到［2］．关于V带传动的设计方法一直在进步［3-8］，当量摩擦系数也得到深入的研究［9］，但对以计算方法获得更加精确的V带传动机械效率的研究相对较少，多数认为弹性滑动是主要因素，计入弯曲能量损失计算的比较少［10］．本文以带的拉弯、回弹与拉直过程中的能量损失以及弹性滑动总量对应的能量损失进行计算，研究出了V型带传动机械效率的精确计算公式，计算结果与试验数据很接近．

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

（一）教材：人教社九年义务教育初中物理第一册

（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

一、设计理念

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。

1葡萄花油田机械效率对节电的影响

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。