测滑轮组的机械效率
2020年初中物理中考复习实验01《测量滑轮组的机械效率》

实验:《测量滑轮组的机械效率》滑轮组的机械效率实验是是初中物理力学中重要实验,也是中考中常考实验之一。
通过滑轮组机械效率的实验的考查,能很好考查学生的基本实验技能,还能考查学生机械效率知识的掌握情况,对理解滑轮组机械效率有很多帮助。
1、实验器材和装置图:刻度尺、弹簧测力计、钩码2m 长的细绳、滑轮组2、实验原理:有用功W 有用=Gh ,总功W 总=Fs ,机械效率100%100%W GhW Fsη=⨯=⨯有用总 。
3、实验方法:控制变量法(1)探究滑轮组的机械效率与物重的关系时,使用相同的滑轮组,改变所挂钩码的数量; (2)探究滑轮组的机械效率与动滑轮重力的关系时,控制所挂钩码的数量相同,改变滑轮组中动滑轮的重力; 4、实验操作(1)按照图示安装滑轮组,测钩码重力G 并记钩码和绳端的位置;(2)用弹簧测力计缓慢拉动绳端,使钩码匀速上升,读出拉力F 的值,并测出钩码上升的高度h 和绳端移动的距离s ;记录实验数据填入表格中;次数 钩码重G/N钩码上升的高度h/m有用功W 有用/J弹簧测力计示数F/N绳子自由端移动的距离s/m总功W 总/J机械 效率η(3)多次改变钩码的数量,重复步骤(2)实验;(4)改变绳子的绕法,重复步骤(2)实验;(5)用动滑轮质量不同的两个滑轮组吊相同的构码,重复步骤(2)实验;(6)分别计算出机械效率,分析测量结果,讨论影响机械效率的因素。
5、注意事项:(1)实验中弹簧测力计沿竖直方向匀速拉动,目的是保证拉力等于弹簧测力计的示数;(2)绳子自由端移动的距离和物体上升高度的关系s=nh(n为作用在动滑轮上绳子的股数);(3)在读数时,不能停住,要在匀速运动时度测力计示数,因为静止时读数小于匀速运动时的读数;(4)没有刻度尺也能完成实验,可以通过绕绳的方式即n’的股数来确定物体上升的高度和绳端移动距离的倍数关系。
6、交流反思:(1)分析实验数据,总结滑轮组机械效率的影响因素:物体重力、动滑轮重力;(2)提高滑轮组机械效率的方法:减少机械间的摩擦、减小动滑轮的重力、增加物重;(3)滑轮组的机械效率与物体被提升的高度及滑轮组的绕线方式无关;(4)物重增大,额外功也变大,是因为随着物重的增加,滑轮与轴之间的摩擦力增大,克服摩擦力做的额外功增加。
测量滑轮组的机械效率实验报告单
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探讨【2 】试验报告单
进行试验与收集证据:
1. 用弹簧测力计测量钩码所受的重力G 并填入表格;
2. 按照图12.3-2安装滑轮
组,分离记下钩码和弹簧测
力计的地位;
3. 迟缓拉动弹簧测力计,使钩
码升高,读出拉力F 的值,
用刻度尺测出钩码上升的
高度h 和弹簧测力计移动
的距离s,将这三个量填入
表格;
4. 算出有效功W 有.总功W 总.
机械效力η并填入表格;
5. 转变钩码的数目,反复上述
试验.
评估:
⑴在三次试验中测得的滑轮组的机械效力一样吗?
⑵在应用滑轮组晋升物体时,其机械效力重要与哪些身分有关?..
交换与合作:。
113测量滑轮组的机械效率报告
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物理实验报告单
学年:九年级 班级: 姓名 实验名称:测量滑轮组的机械效率
实验目的:学习组装滑轮组,学会测量滑轮组的机械效率
实验器材:
实验步骤:
1. 用弹簧测力计测钩码总重力G
2. 把刻度尺固定在铁架台上
3. 按要求组装滑轮组——一定一动
4. 弹簧测力计用竖直向上的力向上拉绳子使重物匀速上升,读出弹簧测力计的示数F 。
同时分别记录绳端和物体在刻度尺上的始末位置
5. 设计表格并记录数据
实验结论: 〔1〕同一滑轮组,所提升重物越重,机械效率越___________。
〔2〕双滑轮组和单滑轮组,提升同样重的物体,相同的高度,___________滑轮组机械效率大。
〔3〕指出提高机械效率的方法 实验一
1 2 实验二 1 2 钩码重
钩码重 勾码始位置
勾码始位置 勾码末位置
勾码末位置 勾码上升距离
勾码上升距离 有用功
有用功 拉力
拉力 绳端始位置
绳端始位置 绳端末位置
绳端末位置 绳端上升距离
绳端上升距离 总功
总功 机械效率 机械效率
教师评分:
日期。
测滑轮组的机械效率
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实验原理:
所测物理量:
物重G、拉力F、重物上升的高度h、绳 绳自由端移动的距离S
测量仪器:弹簧测力计、刻度尺
实验步骤:
1、按图组装滑轮组,记下钩码 和弹簧测力计的位置 2、匀速竖直向上拉动弹簧测力 计,使钩码G升高,读出弹簧测 力计的示数F,用刻度尺测出钩码 上升的距离h和弹簧测力计移动 的距离s
1、在研究“影响滑轮组的机械效率因
素”的实验中,小聪同学预设的实验过
程是:用弹簧测力计测出一个钩码的
重力,按照图甲组装滑轮组,静止时
读出测力计的示数F1,根据 η= 计 甲
乙
算出滑轮组的机械效率η1。再按照图乙组装滑轮
组(动滑轮大小变化),改变所提物重,提升两
个钩码,重复上述实验计算出滑轮组的机械效率
物体提升的速度
1、在“测滑轮组机械效率”的实验 中,小强按正确方法操作,如图是 他实验中的情景,下表是他记录的 一组数据。 (1)由表中数据可计算出,滑轮组 对钩码做的有用功为_0_.2_5_J,人做的 总功为_0_.2_1_J。
(2)对以上两个计算结果 进行比较,其不合理之处是 _有_用__功__大__于__总_功_;结合测力 计放大图,可知小强的错误 是_测__力_计__的__示__数__读_错____。 (3)在该次实验中,所测滑
测滑轮组的机械效率
在此实验中操作的关键:
1、匀速竖直向上拉动弹簧测力计
2、不能在静止时读弹簧测力计的示数, 应在匀速拉动过程中读数
对于如图所示的滑轮组,如果没 有刻度尺,能否测出该滑轮组的 机械效率?
1被提升物体的重 滑轮组的机械 效率的影响因素: 2动滑轮重及绳重
3绳与滑轮间的摩擦
1、某实验小组在“测滑轮组的机械效率”的实 验中得到的数据如表所示,第1、2、3次实验装 置如图中的甲、乙、丙所示。
测滑轮组机械效率的实验

江都区第二中学 王开元
1
1. 在测定滑轮组机械效率的实验中,如图所示:
(1)实验原理是 W有 W总
(2)测定滑轮组的机械效率,应测定的物理量有钩码的重G , 钩码上升高度h, 拉力F , 绳端移动距离s ,需要计算
的物理量有 有用功W有 , 总功W总 ,机械效率η 。 (3)所用器材除钩码、铁架台、滑轮组、细绳外,还需
A、大于10牛; B、小于10牛; C、等于10牛; D、无法判断。
33
15.如图, 用三个力沿不同的方向拉绳子,
则: ( D )
A F1最大; C、F3最大;
B、F2最大; D、一样大。
34
16.如图所示的各滑轮组中, 物体重量都是G , 不计摩擦 和滑轮重,•使物体匀速上升, 拉力F 最小的是图:( B )
28
9、2002年3月25日22时15分,随着指挥员 “点火” 口令的下达,“神舟三号”飞 船从中国酒泉卫星 发射中心,稳稳上升, 飞向太空·在点火后的几 十秒钟内,“神 舟三号”飞船的动能___增__大______ , 重力 势能___增__大______ ,机械能 增大 。 (均填“增大”、“不变”或 “减小”)。
要 刻度尺 和 弹簧测力计 。
2
(4)安装好滑轮组,记下 钩码 和 弹簧测力计 的位置, 匀速拉动弹簧测力计使钩码G升高,记下 钩码上升高度h , 并从弹簧测力计得出 拉力F 的值和弹簧测力计移动的 距离 s 。
(5)设计表格
钩码重 弹簧测力 钩码上升高 绳端移动 有用功 总功 机械效 G/N 计示数F/N 度h/m 距离s/m W有/J W总/J 率η
的球从同一高度落下,打到木桩上,看木桩插入的深 度判断重力势能的大小
测滑轮组的机械效率 公式

测滑轮组的机械效率公式测滑轮组的机械效率是指输入功率与输出功率之间的比值,它反映了滑轮组在传递力量时的能量损失情况。
机械效率的计算公式为:机械效率 = 输出功率 / 输入功率在实际应用中,滑轮组常用于提升重物或改变力的方向。
然而,由于滑轮组的摩擦、弯曲、材料变形等因素的存在,会导致一部分输入功率转化为热能或其他形式的能量损失。
因此,机械效率小于1,一般在0到1之间。
滑轮组的机械效率与滑轮的摩擦、滑轮轴承的摩擦、滑轮组的结构等因素密切相关。
下面将分别介绍这些因素对机械效率的影响。
1. 滑轮的摩擦:滑轮的表面摩擦会导致能量损失,降低机械效率。
为了减小摩擦损失,可以采用光滑表面的滑轮,或者在滑轮表面涂抹润滑剂,减少摩擦系数。
2. 滑轮轴承的摩擦:滑轮轴承的摩擦会产生额外的能量损失,降低机械效率。
选择低摩擦的滑轮轴承,如滚珠轴承或滑动轴承,并定期进行润滑和维护,可以减小摩擦损失。
3. 滑轮组的结构:滑轮组的结构设计也会对机械效率产生影响。
合理设计滑轮的直径比和滑轮的数量,避免过多的弯曲和绕线,可以减小能量损失。
除了上述因素外,滑轮组的使用条件也会对机械效率产生影响。
例如,滑轮组的工作环境温度、使用时间长短、工作负荷等都会对机械效率产生影响。
为了提高滑轮组的机械效率,我们可以采取以下措施:1. 选择优质的材料:选择低摩擦系数和高强度的材料制造滑轮和轴承,减小能量损失。
2. 优化结构设计:通过合理设计滑轮的直径比和数量,减小弯曲和绕线,降低能量损失。
3. 定期维护和润滑:定期检查滑轮组的工作状态,清除积聚的污垢,添加适量的润滑剂,保持滑轮轴承的良好润滑状态,减小摩擦损失。
4. 控制工作环境:控制滑轮组的工作环境温度,避免过高或过低的工作温度对滑轮组的影响。
5. 选择适当的滑轮组:根据具体的工作需求选择合适的滑轮组,避免过度设计或不足的设计,以提高机械效率。
测滑轮组的机械效率是衡量滑轮组传递力量能效的重要指标。
人教版八年级物理测量滑轮组的机械效率
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(7)滑轮组机械效率与物体被提升的高度和绳子段数(绕线方式)无关;
6、提高滑轮组机械效率的方法:(1)同一滑轮组,提升物体的重力越大,机械效率越大;
(2)所挂重物相同时,动滑轮越轻,机械效率越高;(3)减小机械摩擦。
实验:测量滑轮组的机械效率
1、实验装置图
2、实验原理:η= = = =
3、实验器材及其作用
()滑轮组、绳子;
(2)钩码:改变物重的大小;
(3)刻度尺:测量钩码上升的距离和绳子自由端移动的距离;
(4)弹簧测力计:测量绳子自由端拉力的大小。
4、实验方法:控制变量法
(1)探究滑轮组的机械效率与物重的关系:控制同一滑轮组提升重物的高度相同,改变滑轮组所吊钩码的数量;
(6)影响滑轮组机械效率的因素:物体重力、动滑轮重力、机械摩擦;
(7)滑轮组机械效率与物体被提升的高度和绳子段数(绕线方式)无关。
6、提高滑轮组机械效率的方法:(1)同一滑轮组,提升物体的重力越大,机械效率越大;
(2)所挂重物相同时,动滑轮越轻,机械效率越高;(3)减小机械摩擦。
(2)实验中分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置的目的:测量钩码和弹簧测力计移动的距离;
(3)承担物重绳子段数的判断:在动滑轮和定滑轮之间画一条虚线,有几段绳子与动滑轮相连,就有几段绳子承担物重;
(4)绳子自由端移动的距离和物体上升高度的关系:s=nh;
(5)弹簧测力计静止读数错误的原因:没有考虑摩擦力对滑轮组机械效率的影响;
实验:测量滑轮组的机械效率
1、实验装置图
2、实验原理:η= = = =
3、实验器材及其作用
(1)滑轮组、绳子;
实验16 测定滑轮组机械效率的实验(解析版)
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实验十六、测定滑轮组的机械效率实验【实验目的】:会测量滑轮组的机械效率。
【实验原理】:【待测数据】:物重G、拉力F、重物上升的距离h、弹簧测力计移动的距离S【实验器材】:钩码、滑轮组、铁架台、细线、弹簧测力计、刻度尺。
【实验步骤】:①用所给器材组装如图1所示滑轮组。
②将钩码挂在滑轮组下方,记录下所挂钩码的重力,用弹簧测力计竖直拉住绳子自由端。
③将刻度尺放在如图所示的位置,分别记录下钩码和绳子自由端的起始位置。
④用弹簧测力计匀速拉动绳子自由端,使物体匀速上升一段距离,记录弹簧测力计的读数,并记录物体上升后所达到的末位置以及绳子自由端上升到的末位置。
⑤根据测量数据,分别计算出钩码上升的距离h和绳子自由端移动的距离s,然后根据W有用=Gh和W总=Fs计算出有用功和总功,按η计算该滑轮组的机械效率。
⑥改变所挂钩码的重力,重复以上实验步骤。
⑦钩码重力不变,改变动滑轮个数重复上述实验步骤。
【实验结论】:①滑轮组机械效率与物体重力和动滑轮的个数有关;②同一滑轮组,提起的物重越重,滑轮组的机械效率越高;③不同的滑轮组机械效率不同,且在物重相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低【考点方向】:1、步骤:必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,目的:保证测力计示数大小不变。
2、结论:影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:A动滑轮越重,个数越多则额外功相对就多。
B提升重物越重,做的有用功相对就多。
C 摩擦,若各种摩擦越大做的额外功就多。
3、同一滑轮组:绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。
4、测量机械效率时为什么不能使弹簧测力计静止?机械效率会怎样?答:当弹簧测力计静止时,绳子和滑轮之间没有摩擦力,拉力示数会变小,用功在总功中占的比例增大,滑轮组的机械效率偏大。
5、实验中改变钩码的数量,改变动滑轮的个数进行多次实验的目的是什么?答:改变钩码个数、改变动滑轮的个数从而获得多组数据,这样可以避免一组数据的偶然性,更能得出普遍性规律。
北师大版九年级全册96《测滑轮组机械效率》WORD教案1
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北师大版九年级全册96《测滑轮组机械效率》WORD教案1教案一教学目标:1.理解滑轮组的机械效率的概念,并能进行简单计算。
2.掌握测量滑轮组的机械效率的方法和步骤。
3.培养学生的观察和实验能力,提高解决问题的能力。
教学重点:1.测量滑轮组的机械效率的方法和步骤。
2.滑轮组的机械效率的计算。
教学难点:1.理解滑轮组的机械效率的概念。
2.使用测量滑轮组的机械效率的方法和步骤。
教学准备:1.教学课件或教学板书。
2.实验器材:滑轮组、定滑轮、滑轮组轮轴、蓄力卡尺、定滑轮轴.教学过程:Step 1:导入新知教师使用分组讨论的方式,出示一道题目:“如果在一台机器上,输入功为100J,输出功为80J,那么这台机器的效率是多少?”引导学生思考并给出答案:“这台机器的效率应该是80%。
”教师引导学生思考,什么是机械效率?机械效率是指机械能的输出能力与机械能的输入能力之比。
也就是说,机械效率就是输出功与输入功之比。
Step 2:展示实验器材教师向学生展示实验器材,包括滑轮组、定滑轮、滑轮组轮轴、蓄力卡尺和定滑轮轴。
然后教师解释滑轮组的构造和原理。
Step 3:实验前准备教师将滑轮组和定滑轮安装在轮轴上,然后将蓄力卡尺连接在滑轮组上,准备测量滑轮组的机械效率。
Step 4:测量滑轮组的机械效率教师示范如何使用蓄力卡尺测量滑轮组的机械效率。
首先,教师将滑轮组固定在一个高处,然后将蓄力卡尺连接在滑轮组上,使其可以自由滑动,接着教师拉动蓄力卡尺并记录其长度。
然后,教师拉动滑轮组,使其向上抬起一小段距离,再次记录蓄力卡尺的长度。
最后,教师计算滑轮组的机械效率。
Step 5:实验结果分析教师引导学生分析实验结果。
通过测量蓄力卡尺的长度,学生可以计算出滑轮组的机械效率。
同时,教师让学生比较不同滑轮组的机械效率,让学生思考影响机械效率的因素。
Step 6:课堂小结教师对本节课的重点内容进行小结,并强调滑轮组的机械效率的概念和计算方法。
北师大版-物理-八年级下册-9.6 测滑轮组的机械效率

【归纳提升】 (1)机械效率的大小取决于有用功与总功的比值,与做功的多少、 是否省力无关。 (2)总功一定时,额外功越小,机械效率越大; 额外功一定时, 有用功越大,机械效率越大,即提升的物体越重,动滑轮越轻, 机械效率越高。
(2012·泰州中考)某实验小组利用如图所示的装置测滑轮组机 械效率,记录数据如表:
4.如图所示,用滑轮组提升重物时,重800 N 的物体在10 s内匀速上升了1 m。已知拉绳子 的力F为500 N,则提升重物的过程中( ) A.做的有用功是800 J B.拉力F的功率是80 W C.绳子自由端被拉下3 m D.滑轮组的机械效率是60%
【解析】选A。在提升重物的过程中
W有用=Gh=800 N×1 m=800 J; 拉力F的功率是
3.滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关系吗? 提示:无关,因为钩码被提升的高度h和绳子自由端通过的距离 s有确定的关系s=nh。 参考答案:无关。
4.钩码被提升的高度h和绳子自由端通过的距离s是不是也可以
不测量? 提示:可以,根据 W有用 Gh 可G知h , G实验中如
W总 Fs Fnh nF
1.关于机械效率,下面说法正确的是( ) A.功率越大的机械,机械效率越高 B.机械效率越低的机械,做的功越少 C.由于有用功总小于总功,所以机械效率总小于100% D.有用功越大,机械效率越高
【解析】选C。机械效率和功率是两个不同的概念,物理意义不同, 两者没有直接联系,故A错;机械效率是有用功和总功的比值, 比值大,效率高,比值小,效率低,故B、D错;由于使用机械做 功时,有用功总小于总功,故机械效率总小于1,故C正确。
P W Fs 500 N 2 1 m 100 W;
tt
10 s
绳子自由端被拉下s=2×1 m=2 m;
测定滑轮组机械效率实验报告

初二物理 测定滑轮组机械效率 姓名 实验目的:(1) 学习组装滑轮组(2) 学会测量滑轮组的机械效率实验原理:测定滑轮组机械效率是个间接测量的物理量,根据机械效率公式η= w 有/w 总有FsGh=η 实验器材:_____________________________________________________________ 实验过程:1. 用弹簧测力计测钩码总重力G 2. 把刻度尺固定在铁架台上3. 按要求组装滑轮组——一定一动、两定两动4. 弹簧测力计用竖直向上的力向上拉绳子使重物匀速上升,读出弹簧测力计的示数F 。
同时分别记录绳端和物体在刻度尺上的始末位置 5. 设计表格并记录数据 实验记录及数据处理: (实验一)实验内容 次数 123钩码重力G/N 钩码的始位置h 1/m 钩码的末位置h 2/m钩码上升的距离h/m 有用功W 有/J实验结论:(1)同一滑轮组,所提升重物越重,机械效率越___________。
(2)双滑轮组和单滑轮组,提升同样重的物体,相同的高度,___________滑轮组机械效率大。
(3)指出提高机械效率的方法实验注意事项:(1)弹簧测力计应竖直向上用力. 为什么?___________________________ 在匀速拉动过程中读数。
为什么?___________________________钩码重力应该用弹簧测力计测量,而不是根据钩码的额定值计算为什么?___________________________ (2)用刻度尺测量s、h,应分别记录始末位置,求差值。
(3)多次测量的目的是进行一些必要的比较,利用不完全归纳法总结规律,而不是求平均。
建议在每一个组装中:第(1)(2)次实验控制提升高度相同,取不同的钩码数,比较滑轮组效率跟被提升重物的关系。
第(2)(3)次实验取相同的钩码数,使物体上升不同的高度,比较滑轮组效率跟被提升高度的关系.实验练习题1、你在做实验的时候,有没有思考实验方案是否可以改进,如何改进?2、小雪和小红在“测滑轮组机械效率”的实验中,一起组装好如图1所示的实验装置,他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置.(1)小红___________向上拉动弹簧测力计,使钩码升高,并由弹簧测力计读出拉力为0。
实验一:测量滑轮组的机械效率

实验一:测量滑轮组的机械效率知识储备:1.功的计算:有用功W 有=Gh ;总功W 总=Fs 2.机械效率的计算:①已知物重和拉力:η=W 有W 总×100%=Gh Fs ×100%;②已知物重和动滑轮重:η=W 有W 总×100%=GG 动+G×100%3.绳子自由端移动的距离与物体上升高度h 的关系:s =nh 【实验结论】滑轮组机械效率的影响因素:物体的重力、动滑轮重力、绳子与滑轮之间的摩擦力。
与绳子的绕法、绳子段数无关;根据影响因素,得到提高机械效率的方法: 增加物重、减小动滑轮重力、减小机械间的摩擦小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,实验中每个钩码重2 N ,测得的数据如下表.(1)在实验中,应尽量竖直向上 拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数. (2)第1次实验测得的机械效率约为 .(3)分析表中数据可知:第2次的实验数据是用图 所示的实验装置完成的;第4次实验数据是用图 ( )所示的实验装置完成的.(均选填“a ”“b ”或“c ”)(4)分析第1、2次实验数据可知:使用同一滑轮组, 可以提高滑轮组的机械效率. (5)分析第1、3次实验数据可知:使用不同的滑轮组提升相同的重物,动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重),滑轮组的机械效率 .(6)分析第3、4次实验数据可知,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度 .(7)小明认为,实验过程中,若在弹簧测力计处于静止状态时读数,可使测得的拉力大小更精确.针对这种做法说说你的看法 .实验次数钩码总重G /N钩码上升的高度h /m 测力计示数F /N 测力计移动距离s /m 机械效率η140.11.80.3260.1 2.40.383%340.11.40.557%440.2 1.4 1.057%(参考答案:在测滑轮组的机械效率的实验中,弹簧测力计若不是在匀速拉动中读数,静止时读数,则结果会偏大. 因为在静止时拉力不克服摩擦力或克服较小的摩擦力,拉力偏大,机械效率结果就偏小)(8)综合上述结论,提高机械效率的方法有:增大有用功或(选填“增大”或“减小”)额外功.(9)汽车作为一种“机械”,提高效率对节能减排有重要意义.请你指出以下三种提高效率的方法中与实验(4)的结论同理的是.方法一:鼓励人们“拼车”出行,使汽车尽量装满乘客方法二:汽车制造厂用新材料减轻汽车重量方法三:经常给汽车做保养,保持良好润滑(10)完成实验后,小明发现绳端移动的距离始终与钩码提升高度有固定的倍数关系,于是他认为:钩码数量一定时,无论将钩码提升多高,都不影响该滑轮组的机械效率,小芳则认为:钩码提升的高度不同,有用功就不同,机械效率就变化了.你认为的看法是正确的,理由.(11)在测拉力时某同学使弹簧测力计做加速直线运动,该同学测得的机械效率与正确操作相比(选填“偏大”“偏小”或“不变”).(12)在探究滑轮组的机械效率与提升物重的关系时,用到的物理方法为.(13)有同学认为,在这个实验中去掉一个测量工具反而能够减小实验误差,你认为可以去掉,去掉该测量工具后,机械效率可写为η=.错误!未定义书签。
测量滑轮组和斜面的机械效率
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测量滑轮组和斜面的机械效率班级___________ 姓名__________一、测量滑轮组的机械效率1、实验原理:_________________。
2、实验器材:铁架台、滑轮组、细绳、钩码、和。
3、需要测量的物理量:钩码的重力G,钩码上升的高度h,细绳末端的拉力F,细绳末端移动的距离s。
4、实验数据表格:4、分析实验,得出结论:(1) 比较1、2次,可得:同一滑轮组,越大,机械效率就越高。
(2) 比较2、3次,可得:物体重力相同时,越小,机械效率就越高。
5、影响滑轮组机械效率的因素有:(1)____________ ;(2)_____________;(3)____________ ;(4) ____________。
6、提高滑轮组机械效率的方法:(1)_______________________________;(2)____________________________ _。
7、实验注意事项:(1)实验中必须匀速竖直向上拉动细绳。
若加速拉动细绳,F将偏大,W总将偏大,η将偏小。
若减速拉动细绳,F将偏小,W总将偏小,η将偏大。
若向下拉,由于弹簧测力计有重力,F将偏大,W总将偏大,η将偏小。
(2)刻度尺要竖直放置。
这样才能准确测量出钩码上升的高度h和细绳末端移动的距离s。
(3)s、h可以只测量一个,然后根据公式s=nh计算出另一个量;甚至一个都不测量,依然可以根据公式测量出滑轮组的计算效率。
练习题:1、某实验小组采用甲、乙、丙图所示滑轮组进行“测滑轮组机械效率”的实验,实验数据如下表:(1)实验中要竖直向上拉动弹簧测力计。
(2)第3次实验是采用图进行的实验,此次实验弹簧测力的示数如右图所示,则拉力的大小为 N,滑轮组的机械效率是.(3)比较第1、2两次实验,可得结论:使用同一滑轮组,物体重力越大,滑轮组的机械效率越。
(4)比较第2、3两次实验,可知:滑轮组的机械效率与有关。
(5)提高滑轮组机械效率的方法有:、等。
测滑轮组的机械效率
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测滑轮组的机械效率引言滑轮是一种常用的机械装置,通过改变力的方向或大小来实现力的传递。
滑轮组是由多个滑轮组成的结构,广泛应用于各种机械系统中。
在实际应用中,了解滑轮组的机械效率对于优化设计和提高工作效率非常重要。
本文将介绍测滑轮组的机械效率的概念、计算方法以及影响机械效率的因素。
1. 机械效率的概念机械效率是指机械装置或系统输出功率与输入的功率之比。
在滑轮组中,机械效率表示了输入的功率与输出的功率之间的差异。
滑轮组的机械效率可以表示为以下公式:机械效率 = (输出功率 / 输入功率) × 100%测量滑轮组的机械效率可以帮助工程师评估系统的性能,并提供改进设计的指导。
2. 测量机械效率的方法2.1 直接测量法直接测量法是通过测量输入功率和输出功率来计算机械效率的方法。
一种常用的方法是使用功率计测量输入功率和输出功率,然后根据公式计算机械效率。
2.2 理论计算法理论计算法基于滑轮组的几何特性,通过计算滑轮组的理论机械效率来评估系统性能。
理论机械效率通常通过分析滑轮组的运动学和动力学特性来计算。
这种方法可以提前预测滑轮组的机械效率,在设计阶段优化滑轮组的参数。
2.3 组合方法有时候,为了准确评估滑轮组的机械效率,可以结合直接测量法和理论计算法。
通过实际测量输入功率和输出功率,然后使用理论计算法计算理论机械效率。
这种组合方法可以提供更准确的结果。
3. 影响机械效率的因素滑轮组的机械效率受多种因素的影响,其中包括以下几个方面:3.1 摩擦损失摩擦是机械装置中不可避免的现象,会导致能量的损失。
滑轮组中的摩擦会降低输出功率,从而降低机械效率。
减小滑轮组中的摩擦损失,可以采取润滑、改进材料选择等措施。
3.2 负载负载对滑轮组的机械效率有重要影响。
较大的负载会增加系统摩擦和惯性损失,降低机械效率。
因此,在设计滑轮组时需要合理选择负载,以充分考虑机械效率的影响。
3.3 滑轮材料和设计滑轮的材料和设计也会对机械效率产生影响。
测滑轮组的机械效率
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测滑轮组的机械效率1. 引言滑轮组是机械系统中常用的运动传动装置。
在实际应用中,我们经常需要对滑轮组的机械效率进行测量和评估。
滑轮组的机械效率是指在能量传递过程中损失的能量与输入能量的比值。
本文将介绍如何测量和计算滑轮组的机械效率,以及对机械效率进行评估的方法和注意事项。
2. 测量滑轮组的机械效率2.1 实验装置测量滑轮组机械效率的实验装置通常包括以下部分:•滑轮组:由至少两个滑轮组成,其中一个作为动滑轮,另一个作为定滑轮。
•张力传感器:用于测量滑轮组中的张力。
•重物:用于施加外力,从而使滑轮组转动。
•计时器:用于测量滑轮组运动的时间。
2.2 实验步骤和计算方法测量滑轮组机械效率的实验步骤如下:1.将滑轮组装置悬挂在支架上,保证滑轮组可以自由转动。
2.将重物挂在滑轮组的一侧,使其自由下落并带动滑轮组转动。
3.同时启动计时器和张力传感器,记录下滑轮组停止转动所经过的时间,并记录下张力传感器测得的最大张力值。
4.根据所施加的外力、滑轮组的运动时间和滑轮组停止时的张力值,计算出滑轮组的机械效率。
滑轮组的机械效率计算公式为:机械效率 = 输出功率 / 输入功率其中,输出功率可以根据滑轮组停止时的张力值和滑轮组半径计算得出,输入功率则可以根据所施加的外力、滑轮组半径和滑轮组运动时间计算得出。
3. 评估滑轮组的机械效率测量得到滑轮组的机械效率后,我们需要对其进行评估。
常见的评估方法包括以下几种:3.1 比较分析将不同类型或参数的滑轮组的机械效率进行比较,分析其差异和原因。
比较分析可以帮助我们选取合适的滑轮组并改进设计。
3.2 效率优化根据机械效率的测量结果,对滑轮组进行优化设计,提高其机械效率。
常用的优化方法包括减小滑轮组的摩擦损耗、改变滑轮组的结构和材质等。
3.3 误差分析在测量滑轮组机械效率的过程中,可能存在误差。
对误差进行分析,并考虑在后续实验中进行修正。
除了以上方法,还可以根据具体应用需求对滑轮组的机械效率进行评估,如是否满足能耗要求、是否适用于特定环境等。
北师大版物理八年级下册-测滑轮组的机械效率
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提高机械效率 的方法
1、定时润滑减小机械间的摩擦力。
例如:加强机械运动部位的润滑. 2、改进机械的结构,减小机械自重 例如:动滑轮太重,使滑轮组机械效率很低, 换用较轻滑轮就可提高其机械效率。
3、 增加物重。
探究二: 斜面的机械效率
滑轮组的机械效率
提高滑轮组机械效率的方法有哪些?
1.减小动滑轮重量(机械自重) 2.增加物体重量 3.减小摩擦
F
F
图2
怎样增加滑轮组的机械效率?
1、增加有用功
增加提升物体的重量
2、减少额外功 减少动滑轮的重量、减小机械摩擦。
实验结论:
1、用不同的滑轮组提升同一重物时,机 械效率不同 ,动滑轮多的做的 额外 功 多,机械效率 低 (填高或低)
3、如图所示,某工人用滑轮组往3m高的平台 上运沙土,已知沙土的质量是40kg,袋子和 动滑轮共重100N,不计绳重和摩擦。求:工 人匀速拉动绳索时,所用的拉力是多大?此 过程中工人做的有用功是多少?此滑轮组的 机械效率有多大?
探究---机械效率
复习: (1)有用功怎么计算? (2)总功怎么计算? (3)机械效率怎么求? (4)额外功由什么因素引起?
总功 W总:有用功与额外功的总和,即
W总= W有+W额
额外功只能够尽量减少,但是不可能一点没有,
不可能消除
W总= W有+W额 W有= W额=
二、机械效率
有用功跟总功的比值叫机械效率
公式:
W有
W总
机械效率用百分数表示,没有单位
有用功总小于总功,所以机械效率总小于1
机械效率公式:
Gh
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第6节测滑轮组的机械效率考点归纳滑轮组机械效率的测量:①原理:②应测物理量:钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S。
③器材:钩码、铁架台、滑轮、细线、弹簧测力计④步骤:必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高。
⑤结论:影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:A、动滑轮重力,(其他量不变时,个数越多则机械效率就越小)B、提升物重,(其他量不变时,物体越重,机械效率就越大)C、克服摩擦。
无关因素:绕线方法和重物提升高度对滑轮机械效率无影响。
基础巩固1.关于机械效率的说法正确的是()A.越省力的机械,其机械效率越高B.越费力的机械,其机械效率越高C.做的有用功越多,机械效率越高D.有用功一定时,额外功越少,机械效率越高2.要提高某一机械的效率,可以采取的正确方法是()A.增加机械做功的时间B.减少机械做功的时间C.有用功一定,减少额外功D.增加重物上升的高度3.用如图15-2-1所示的滑轮组匀速提升钩码,已知钩码总重8 N,弹簧测力计的示数为 3 N,绳子自由端被拉上去了30 cm ,则使用该滑轮组做的总功为___________J,额外功为__________J,这个滑轮组的机械效率是_________________。
4.下列说法中正确的是( )A.机械效率越高,越省时间B.机械效率可能等于1C.机械效率越高,越省力D.机械效率越高,有用功占总功的比例越大5.如图15-2-5所示,小刚用如图所示的动滑轮,拉着物体M 以0.5 m/s 的速度在水平面上做匀速直线运动,物体重20 N,它受到的摩擦力是物重的0.2倍,水平拉力为25 N。
2 s 内拉力做的功是_________________J,该动滑轮的机械效率是_________________。
6.一台起重机将重3600N 的货物提高4m ,如果额外功是9600J 。
则起重机做的有用功是________J ,机械效率是________。
7.小刚学过“滑轮组的机械效率”后,产生了一个疑问:“使用滑轮组越省力,它的机械效率是否越高”。
针对这个问题,小阳利用不同滑轮组匀速提升同一重物,并得到如下数据:(1)请根据小阳第一次的实验数据,在方框中画出滑轮组的绕线方法。
(2)计算第二次实验的机械效率并将数据填入表中的空格处。
(3)通过上表中的实验数据,针对小阳的疑问,你能得到的结论是:______________ _________________________________。
(4)从上表可以看出,不同滑轮组的机械效率不同。
小刚又猜想:对同一滑轮组,如果不计绳重和摩擦,它的机械效率是固定不变的。
请你根据所学的知识,分析小阳同学的猜想是错误的。
能力提升8.测滑轮组的机械效率,先用弹簧测力计测出动滑轮的重力G 轮,然后照图15-8组装好滑轮组,记下钩码及绳自由端的初位置。
拉动弹簧测力计使重为G 的钩码升高时,读出弹簧测力计的示数F ,用刻度尺分别测出钩码被提升的高度h 和绳自由端移动的距离s ,并记录相关数据。
(1)使钩码升高的过程中,应竖直向上________拉动弹簧测力计; (2)由图15-8可知,s =________h ;(3)保持此装置不变,将提升的钩码重力增加为2G ,滑轮组的机械效率将 图15-8________; (4)用公式hG G GhW W )(.轮总有用+==η计算机械效率的条件是________,它比用η=Fs Gh W W =总有用.计算出的结果________(填:“偏大”、“相同”或“偏小”)。
9.如图8所示,小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙子从一楼地面提到二楼地面,用甲滑轮所做的总功为W 1,机械效率为η1;用乙滑轮所做的总功为W 2,机械效率为η2。
若绳重与滑轮的摩擦均可忽略不计,则( )A .W 1=W 2,η1=η2B .W 1=W 2,η1<η2C .W 1<W 2,η1>η2D .W 1>W 2,η1>η210.如图10所示,分别用甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升至相同的高度。
若所用拉力F 1=F 2=F ,已知甲的机械效率为50%,且绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计,则 ( ) A .乙的机械效率为75%B .被提升物体所受的重力是拉力F 的3倍C .拉力F 1做的功与拉力F 2做的功之比为3:1D .甲、乙两个滑轮组中的动滑轮所受的重力之比为3:211.小明为帮助爸爸搬运装修材料设计了如图6所示的甲、乙两种方案,小明采用这两种搬运方案分别将地面上质量相同的材料运送到二楼的过程中,实际所用拉力和时间均相同。
已知每个滑轮受到的重力相同,绳重与滑轮的摩擦均可忽略不计。
则利用甲、乙两种方案 ( )A .小明所做的有用功之比为3:4B .小明所做的总功之比为1:1C .滑轮组的机械效率之比为4:3D .小明施加拉力的功率之比为4:3图1012 图8 甲乙 图612.如图12所示,小型牵引车通过滑轮组可以将重物匀速吊起,若每次重物均以1m/s 的速度匀速上升,且滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计。
当吊起质量为340kg 的重物A 时,牵引车对绳的拉力为F A ,滑轮组的机械效率为85%;当吊起重物B 时,牵引车对绳的拉力为F B 。
若F A 与F B 做功的功率之比为2:3,取g =10N /kg ,则下列说法中正确的是( )A .F A 的大小为2000NB .物体B 的质量为540kgC .如果小型牵引车对绳拉力的最大功率为1.2×104W ,它能吊起物体的最大质量为2540kgD .滑轮组前、后两次吊起重物A 、B 的机械效率之比为17:1813.如图10所示,将一重为1000N 的物体沿斜面匀速推到汽车上,已知斜面的高为1.5m ,斜面长为3m ,若沿斜面的推力为600N ,则 ( ) A .推力做的功为1800JB .推力做的功为3000JC .克服物体与斜面的摩擦阻力做功为300J D. 物体与斜面间的摩擦阻力大小为100N14.在测定滑轮组机械效率的实验中,小刚同学测得的数据如下表所示:(2)实验中,应使弹簧测力计做_______________运动。
(3)滑轮组的机械效率不可能达到100%,其主要原因是__________________。
(答出一条即可)15.某同学在“测滑轮组机械效率”的实验中,用图28所示的装置匀速提起重物,并做了如下实验记录:实验结果是违背物理规律的,其表现在于: 。
(2)结合图29中弹簧测力计的放大图你会发现导致实验结果违背物理规律的原因。
其原因是 。
(3)纠正错误后,可计算该滑轮组的机械效率为 。
16.为探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系,小明利用长木板、刻度尺、弹簧测力计、方木块、小车(小车长度不计)等器材设计了如图29所示的实验装置。
图12图10图28(1)请帮助小明将下面的实验步骤补充完整(所测量的物理量用相应的符号表示)。
①按照图示装置组装器材;②____________________________________________;③____________________________________________;④____________________________________________;⑤重复以上实验步骤③、④,再测出五组数据;⑥对实验数据进行计算分析,并得出实验结论。
(2)在这个探究实验中,根据所测物理量计算机械效率的表达式为:η=_________________。
并由此可以得出结论,斜面倾斜程度越大,机械效率就越大。
17.某学习小组要用实验研究被提升物体所受重力对滑轮组机械效率的影响,他们用如图27所示的同一滑轮组进行了多组实验,通过实验得到了下表中的数据:(1)实验时,应将弹簧测力计竖直向上拉动。
(2)根据表中数据计算出第3次实验的机械效率为__________。
(3)分析比较表中的数据可以得出的实验结论是:对于同一滑轮组,被提升物体所受重力越大,滑轮组的机械效率越。
(选填“高”或“低”)18.如图27所示是小明测量杠杆机械效率的实验情景。
(2)为提高本实验中杠杆的机械效率,请提—条合理的建议:。
19.某同学想用图26所示的装置及钩码来探究用动滑轮提升重物时的有用功跟总功的关系。
他将实验数据记录在下面的表格中。
分析下表中的实验数据可得出的结论是:。
图2720.如图32所示,牵引车通过滑轮组匀速提升深井中的矿石,矿石的密度为2.4×103kg /m 3,牵引车第一次提升矿石的体积为1m 3 ,滑轮组的机械效率是80%;第二次提升同种矿石的体积是第一次的2倍,此过程牵引车的功率是18.4kW 。
若两次提升矿石的高度相同,第二次提升过程的额外功是第一次的1.2倍,g 取10N /kg 。
(1)牵引车第一次提升矿石时的牵引力是多少? (2)牵引车第二次提升矿石时的车速是多少?21.在维修汽车的发动机时,工人师傅用一个滑轮组(如图28所示)把车里的发动机提起来。
已知发动机的质量为240kg ,工人的拉力为800N ,在10s 内发动机被提升了1m ,取g =10N/kg 。
求:(1)滑轮组的机械效率; (2)工人师傅做功的功率。
22.图28甲所示是工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形,所用动滑轮和筐受到的总重力为20N 。
某次操作中,将重423N 的泥土以0.4m/s 的速度匀速提起,在此过程中工人的拉力F 所做的功随时间变化的图像如图28乙所示。
细绳的质量忽略不计,g 取10N/kg 。
求:(1)拉力F 做功的功率;(2)利用该装置提升泥土的机械效率; (3)在提起泥土上升3m 的过程中,克服摩擦力做的功。
图32图28图28 甲乙中考模拟链接23.(07中考33)图16甲是小磊测动滑轮的机械效率的示意图。
他用弹簧测力计拉动绳子的自由端,将质量为200g 的钩码从A 位置匀速提升到B 位置,同时弹簧测力计从图中的A ’位置匀速竖直上升到B ’位置,在这个过程中,弹簧测力计对绳的拉力为F ,弹簧测力计的示数如图16乙所示。
请你根据小磊做的实验完成下列问题:(1)弹簧测力计的示数是________N ; (2)钩码上升的距离是________cm 。
(3)拉力F 做的功是________J 。
24.(10海淀一模35)用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组有两种绕线方法。
小杰和小华各选取一种方法做实验。
(1)小杰采用了如图22甲所示的绕线方法组装滑轮组。
他通过滑轮组 用3N 的拉力F 将重4.8N 的物体匀速提升了0.1m 的距离,此滑轮组的机械效率为 。
(2)小华采用了另一种绕线方法组装滑轮组,请帮助小华在图22乙中画出滑轮组的绕线。
25.(10顺义二模37).小刚同学测滑轮组机械效率时所用的实验装置如图23所示。