测量滑轮组的机械效率

12.3(2) 实验：测滑轮组的机械效率
教学目标
一、知识与技能
1.通过实验加深对机械效率和滑轮组的认识。

2.学会测滑轮组的机械效率。

3.了解与机械效率有关的因素。

二、过程与方法
1.让学生在实践活动中进一步认识进行科学研究的方法。

2.通过参与用实验测滑轮组机械效率的过程，培养学生的实验能力。

3.通过对实验数据的分析与处理，使学生进一步掌握处理实验数据的
方法。

4.培养学生从实验中归纳简单的科学规律的能力。

三、情感态度与价值观
1.通过探究性物理学习活动，使学生体验探究的乐趣。

2.在实验他那就过程中，培养学生尊重实验事实的科学态度。

重点：学会测滑轮组的机械效率。

难点：通过对实验数据的分析与处理，使学生进一步掌握处理实验数据的方法。

教学准备：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。

教学过程：
一、引入
使用机械，有的可以省力，有的可以节省距离，那么我们能不能使用机械而节省功呢？大家能不能设计一个实验来证明自己的猜测。

为得出滑轮组的机械效率，需要求出有用功和总功，为此需要测出哪些物理量？每个量怎样测量？
二、实验
实验原理：
器材与装置：
实验操作：
（1）钩码的重由钩码的质量用算出。

（2）匀速拉动弹簧秤使钩码G升高。

注意“匀速拉动”。

测拉力时，拉力F的大小由弹簧秤上的示数读出。

（3）钩码上升的高度（h），可用竖直放置在钩码旁的刻度尺读出。

（4）细绳自由端通过的距离（s）的测定，教师边演示边讲解，可事先在细绳与动滑轮（或定滑轮）相切处用色笔在细绳上做个记号，再拉弹簧秤，用滑轮组提升重物。

用刻度尺量出钩码上升的高度后，再量细绳色点到与动滑轮（或定滑轮）相切处的距离，就是细绳自由端通过的距离（s）。

（5）实验要严肃认真参照课本实验按要求去做。

要实事求是地记录所测得的数据，将数据记录在课本上的表格中。

不能凑数，更不允许自己不动手实验，不记数据而抄袭他人实验数据和结果。

实验记录：数据填入表格中，注意清楚的记录数据。

实验完毕，要整理好仪器，放回原处。

学生实验，教师巡回指导，发现问题及时在全班讲解。

分析与结论：学生实验完毕，由几组报告实验结果。

通过刚才的操作，大家都发现了这个问题，两部分的功不相等。

使用机械时人对机械做的功比不用机械直接提升物体做的功多。

这个差是哪里来的？这个差就是额外功，我们在完成一件事时，总会有一些不是我们需要的，但是又不得不做的功。

所以我们在做事情的时候要尽量减少额外功，提高有用功在总功中占的比例，也就是提高机械效率。

三、小结
我们测量的是滑轮组的机械效率，原理是：。

机械效率是小于1的。

评价学生参与认知过程的表现，从各个方面对学生进行到位的评价，提出表扬以及需要改进的地方，激发学生的学习、探究兴趣，逐渐培养学生探究问题、分析问题等能力。

四强化练习
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。

（1）、请计算出后两次的机械效率，并填入表格中；
(2)、比较1、2两次实验，可得的结论：_______________________________________
(3)、比较2、3两次实验，可得的结论：_______________________________________
轮组进行了三次实验，数据如下表：
①表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是______
②3次实验中滑轮组的机械效率是_______
③本次实验得到的结论是：___________________________________
（2）小红在小明实验的基础上利用图乙也做了实验，
①小红的做法是为了控究 _________________________
②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率_______（选填“相同”或“不相同”），理由是：_____________________________________________________.
得到的结论是：___________________________ _______.
（3）小军也用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表：
机械
在小军的实验中，你得到的结论是：________________________________________。

3、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。

（2）对以上两个计算结果进行比较，其不合理之处是____________；结合测力
计放大图，可知小强的错误是_________________。

（3）在该次实验中，所测滑轮组的机械效率应该是______。

4
、某班同学利用如图所示的实验装置完成了“测滑轮组机械效率”
的实验以后，进行了小组交流，下表是甲乙两小组的实验数据记录：
机械效率却不同，可能的原因是什么？
5、在测定“各种滑轮组机械效率与物重关系”的实验中，小明用如图所示的滑轮组进
（1）请你用笔画线代替绳子，根据数据组装滑轮组；并计算出后两次滑轮组的机械效率。

（2）就这一问题的研究，你认为她收集的数据是否充分？说明理由。

6、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
，根据η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F
1
=G/Fn计算出滑轮组的机械效率η。

再按照图乙组装滑轮组（动滑轮大小变化），改变所
1
，比较得出滑轮组的机提物重，提升两个钩码，重复上述实验计算出滑轮组的机械效率η
2
械效率高低只与物重有关。

指出实验方案有哪些不足，并提出相应的改进意见。

7、学校实践活动中，小明同学在探究“测滑轮组的机械效率与物重的关系”的实验中，得
平
80.3%。