第九章 机械和功
• 六、测滑轮组的机械效率
问题与思考
• 1.什么是机械效率?
• 2.机械效率的公式是什么?
• 3.提高机械效率的方法?
• 4.如何测滑轮组的机械效率?原理?器材
?步骤?看教材116页
η=
W有用
W总
h物
S绳
G物
W有用
W总
=
G物h物
F绳S绳
需要测量的
物理量:
弹簧测力计
刻度尺
G物 F绳
h物 S绳
测量滑轮组的机械效率
原理:
绳
=
G物h物
F绳nh物
=
G物
n F绳
计算式:
测滑轮组机械效率实验
(一)交流与讨论题目:
1.相同滑轮组的机械效率是否相同?
2.不同滑轮组的机械效率是否相同?
3.越省力的机械,其机械效率越高对不对?
4.物体上升越高机械效率越大对不对?
5.那么我们如何提高机械效率?你的方法有哪些?
G
单
滑
轮
组
双
滑
轮
组
F
(二)实验装置:
1. 怎样用弹簧测力计测量拉
力和滑轮对钩码的拉力?
2. 怎样测量拉力将绳子
提升的距离s和重物上升
的距离h?
实验数据记录表:
实验步骤
1.用已调零的弹簧测力计测出钩码所受到的重力G
,并记录在实验数据记录表中;
2. 按示意图组装实验器材;
实验步骤
3. 用弹簧测力计竖直向上匀速拉动绳子自由端,使
弹簧测力计的挂钩从图中的位置A匀速竖直上升到位
置A',钩码从位置B匀速上升到位置B' 。用弹簧测
力计测出绳子自由端受到的拉力F,用刻度尺测出AA
'间的距离s,BB'间的距离h,将F、s和h的数值记
录到实验数据记录表中。
4. 根据 ,计算出滑轮组的机械效率,并记录
到实验数据记录表中。
次
数
钩
码
重
/N
钩码
上升
高度
/cm
滑轮
组有
用功
/J
弹簧
测力
计示
数/N
弹簧测
力计移
动距离
/cm
滑轮组
总功/J
机械效
率%
单
滑
轮
组
1 4 10 1.6 30
2 6 10 2.6 30
双
滑
轮
组
1 4 10 1.1 50
2 6 10 1.4 50
(三)填写实验数据
0.4
0.6
0.4
0.6 0.7
0.55
0.72
0.48
85.7
72.7
90.9
83.3
1.越省力的机械,其机械效率越高对不对?
1.相同滑轮组的机械效率是否相同?
2.不同滑轮组的机械效率是否相同?
动滑轮质量越大,机械做的额外功越多,有用功
在总功中占的比例越小,机械效率也小,双滑轮
虽然比单滑轮省力,但是质量比单滑轮大,所以
机械效率的高低与机械是否省力无关
2.物体上升越高机械效率越大对不对?
因为S绳=nh物,所以h增大几倍,W有和W总也同时增
大几倍,两者的比值η不变,所以机械效率的大小
与重物上升的高度无关
那么我们如何提高机械效率?你的方法有哪些?
滑轮组的机械效率与滑轮的重力和
提升的重物大小有关。
(1)滑轮自重一定,即意味着额外功一定;此时提
升重物越重,有用功就越多,效率就越高。
(2)提升重物一定,即意味着有用功一定;滑轮越
轻,额外功就越小,效率就越高。
如何提高机械效率
1、减轻机械自重减小摩擦
2、同一滑轮组增加物重可以提高机械效率
1..在“测滑轮组机械效率”的实验中,用同一滑轮
组进行两次实验,实验数据如下表:
⑴此实验所用滑轮的个数至少是____个,其中动滑
轮有_____个。
⑵第一次实验测得滑轮组的机械效率为________,
第二次实验时滑轮组的机械效率______第一次的机械
效率(选填“大于”、“小于”或“等于”)
3
2
62.5%
大于
考考你
次
数
钩码
重/N
钩码上升
高度/cm
弹簧测力计
示数/N
弹簧测力计移
动距离/cm
1 2 10 0.8 40
2 5 5 1.5 20
序
号
钩码
重
G/N
钩码上
升的高
度h/cm
弹簧测力
计
的示数F/N
弹簧测力计
移动的距离
S/cm
1 2 5 0.6 25
2 4 8 1.1
3、在“测滑轮组机械效率”的实验中,用同一滑轮组
进行了两次实验
40
(1)在表格的空格处,填上合适的数据.
(2)在图16中用笔画线代替细绳组装滑轮组.
(3)第1次实验测得滑轮组的机械效率________.
(4)如果将重为3N的钩码挂在同一滑轮组下,根据题
中已有的信息可以判断出这时滑轮组的机械效率应
在___________ 范围内。
66.7%
66.7%~72.7%
4.在做“测滑轮组机械效率”的实验中,小强和同
学们组装了如图所示的甲、乙两个滑轮组(每只
滑轮重都相同,不计摩擦和绳重)。
(1)对于甲图所示的滑轮组,如果没有刻度尺,只要测出钩码
重G,然后竖直向上匀速拉动弹簧秤使钩码升高,从弹簧秤上读
出拉力值F,即可算出该滑轮组的机械效率η= 。
(2)比较甲、乙两滑轮组的机械效率,可知η甲 η乙(选填:
>、<或=)。
(3)实验后小强猜想,对于同一滑轮组(例如图乙),它的机
械效率也可能不是固定的,于是他用实验进行了探究,并证明自
己的猜想是正确的。你认为小强应采用的正确方法是什么?答:
。
G/3F
>
测出提升不同重物的机械效率
5.小红同学在利用如图10所示的
滑轮组做“测滑轮组的机械效率”
的实验中,用弹簧测力计匀速竖
直拉起重8N的物体,物体升高了
0.2m,弹簧测力计的示数是__ _N
,在实验过程中对物体所做的有
用功是______J,滑轮组的机械效
率是________。
2.5
1.6
80%