关于滑轮组机械效率η大小判断的几个方法及证明
关于绕线方式对滑轮组机械效率影响的实验
关于绕线方式对滑轮组机械效率影响的实验作者：马小军来源：《中学物理·初中》2013年第06期1为什么要做这个实验绕线方式是否影响滑轮组的机械效率，是一个可以通过实验来解决的问题.简单说，只需要分别测出不同绕线方式下滑轮组的机械效率，再进行比较.可是，虽然看到了一些关于这一问题的分析，却一直看不到有说服力的实验结果.对这一问题，目前主流的看法是绕线方式不影响滑轮组的机械效率.其中比较有代表性的是1995年第12期《中学物理》杂志上苏福河等老师的《也谈‘决定滑轮组机械效率高低的因素’》，在经过理论推导之后，文中给出了“它们的机械效率是相等的，跟绳子的缠绕方式无关”的结论.可是为什么只有理论推导却没有实验结果呢？原因是做这个实验是有困难的，因为在改变绕线方式的情况下，必然要改变弹簧测力计的拉力方向（如图1）.而弹簧测力计向下拉时，其示数是不准确的，这也就给这个实验的实施带来了困难.尽管实验存在着一定的困难，但是为了确定对这一问题的认识是否正确，有必要在适当改进实验过程的基础上完成这个实验，以便得到可靠的实验结果.2实验原理及误差分析由于滑轮组的机械效率的公式可以表示为η=G/Fn，其中G是一定的，要比较η的大小，只需要比较Fn的大小.其中n值可以很容易的通过绕线方式确定，在实验中需要仔细测量的是F的值.在测量F的值时，可能会出现随机误差和系统误差，这两种误差均有可能影响实验结果.2.1随机误差对实验结果的影响随机误差是由于某些偶然的因素而引起的，在统计学上满足正态分布，并且是无法消除的.在本实验中，我们将实验结果与系统可能存在的最大随机误差进行比较的方法，来确定机械效率是否相等.如果测量值的差异在最大可能误差范围内，则认为实验结果为机械效率在误差范围内相等；如果测量值的差异超过了最大可能误差所允许的范围，则认为基于实验结果，机械效率不相等.2.2系统误差对实验结果的影响系统误差又称偏性，是由于某种确定的原因引起的，它的大小和正负一般是固定的，设这一固定值为ΔF（注意：ΔF不是一个范围，而是一个固定值）.假设真实值为F，系统误差为ΔF，则测量值以F+ΔF为均值做正态分布.系统误差对本实验的实验结果会造成影响.为什么系统误差会对本实验的实验结果造成影响呢？假设实验结果的真实值之间存在关系Fn=F′n′，该关系式说明在改变绕线方式的情况下，机械效率是相等的.但是由于系统误差，我们得到的实验结果是（F+ΔF）n和（F′+ΔF）n′，分别将其展开，由于n≠n′，ΔFn≠ΔFn′，实验结果不能验证真实值之间存在的关系.因此本实验中必须要尽量减小系统误差.3经过改进的实验过程下面让我们通过实验方式来探究绕线方式对滑轮组机械效率的影响.3.1减小系统误差为了使测量结果尽量准确，在可以接受的误差范围内，我们需要两只在同样的情况下示数相同的弹簧测力计.为此在对两个弹簧测力计做竖直调零（如图2）后，分别悬挂同样的砝码（与天平配套的砝码用细线悬挂在弹簧测力计下），观察不同弹簧测力计的示数（如图3）.由于弹簧测力计本身机械结构所导致的摩擦、卡壳等原因，一些弹簧测力计不能正确反映砝码重力，甚至在对同一砝码的多次测量中出现几个不同的示数.这样的弹簧测力计，我们不能确定它们在受到相同的力时是否会显示相同的示数，因此不予选用.通过上述方法我们选择了示数准确，并且在相同的力作用下始终显示相同的示数的两个弹簧测力计.图3中弹簧测力计A和B所悬挂的砝码质量分别为20 g、50 g、70 g，可以计算其相应的重力大小分别约为0.196 N、0.49 N、0.686 N.而两个弹簧测力计的示数分别为0.195 N、0.49 N、0.685 N，误差范围小于±0.01N（弹簧测力计的分度值）.3.2确定弹簧测力计向下拉时，测量值的偏差将这两个弹簧测力计在竖直方向上对拉.很显然，对拉的两个弹簧测力计的秤钩所受到的力是相互作用力，根据牛顿第三定律，这两个力是相等的.但是我们能够发现两个弹簧测力计的示数并不相同.这是由于竖直向下拉的弹簧测力计示数不准确造成的.但是很显然上面那个弹簧测力计的示数F1就是弹簧测力计秤钩所受到的拉力，设下面弹簧测力计的示数是F2，我们只需要读出两个弹簧测力计的示数并作差，就可以知道下面弹簧测力计的示数的偏差ΔF=F1-F2.改变两个弹簧测力计的示数，并且观察两个弹簧测力计的示数差，能够发现，ΔF的大小是确定的.如图4所示，弹簧测力计A、B的示数分别为0.385 N、0.265 N.改变悬挂物之后，如图5，示数分别为0.88 N、0.76 N；图6的示数分别为0.67 N、0.55 N，可以看出ΔF的大小始终为0.12 N.从实验结果看，其数值差距为0.095 N，约为弹簧测力计分度值0.01 N的10倍.由于实验中每一次测量都会有小于0.01 N的随机误差，而整个测量过程中，我们进行了0点的校准（可能最大误差0.01 N）、弹簧测力计的对拉（可能最大误差0.02 N）、两个弹簧测力计分别进行了实验测量（可能分别产生0.01 N的最大误差），即使把所有这些随机误差做累加，实验所允许的最大误差为0.01 N+0.02 N+0.01 N+0.01 N=0.05 N，而实际实验误差应该小于累加的误差（由于n值不同的影响，误差还应该更小）.从实验数据看，0.095 N>0.05 N，测量值的差距超过了实验误差所能允许的范围.4实验结论在仅改变滑轮组绕线方式的情况下，本次实验的结果是滑轮组的机械效率并不相同.。
中考物理必考26个实验考学练：实验16 测定滑轮组机械效率的实验
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：必须拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：。
2、结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：A 。
B 。
C 。
3、同一滑轮组：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：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：。
6、通过该实验我们可以得知：可以提高滑轮组的机械效率。
【经典例题】【母题】：下面是小明和小红的“测量滑轮组的机械效率”实验报告，实验名称：测量滑轮组的机械效率实验步骤：（1）观察弹簧测力计的量程、零刻度线和。
（2）如图1所示，测量物体G所受的重力为。
（3）如图2所示，实验过程中，拉动弹簧测力计并读出拉力F的数值，用测出的物体G上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s，将数据填入表格。
滑轮组机械效率公式总结
（不计绳重和绳子与轮之间的摩擦）
(2)、水平拖动物体
（不计绳重和绳子与轮之间的摩擦）
f为物体与地面之间的摩擦力
(3)、竖直拖动物体加水平提升动滑轮
（不计绳重和绳子与轮之间的摩擦）
3、距离和速度的关系：
物体上升的距离为h
物体水平移动距离为L
则有绳子自由端移动距离（拉绳子的距离）：S=nh或S=nL
一、定滑轮和动滑轮：
定滑轮
动滑轮
定义
轴固定不动的滑轮
轴可以随物体一起运动的滑轮
图象
是否省力
否
是（省一半力）
是否改变力的方向
是
否
实质
一个等臂杠杆
一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆
二、滑轮组：滑轮组是定滑轮和动滑轮的组合，它既省力，又能改变力的方向，但是费距离。
1、绳数力的大小F：
克服容器重力做的功
7、功率：做功的快慢P
8、机械效率η
(竖直提升物体)
若不计绳重和摩擦，则有
（水平拖动）
9、影响滑轮组机械效率的因素
(不计绳重和摩擦)
物体越重滑轮组的效率越高
动滑轮越重滑轮组的效率越低
其机械效率与绳数、拉动速度以及拉动的距离均无关
物体上升的距离为Vh
物体水平移动距离为VL
则有绳子自由端移动距离（拉绳子的距离）：VS=nVh或VS=nVL
4、拉力做的功、人做的功、总共W总：
W总=FS
5、有用功W有
W有=Gh （竖直提升物体）
W有=fL （水平拖动物体）
6、额外功W额：
W额=W总－W有
克服绳重摩擦做的功（无法直接算出）
克服轮重做的功
关于滑轮或滑轮组机械效率的计算
关于滑轮或滑轮组机械效率的计算有关滑轮或滑轮组的使用，中考只考查使用滑轮或滑轮组提升重物。
使用滑轮或滑轮组提升重物时计算机械效率的基本公式是η=W有1W总×100%。
由于η=W有1W总×100%=Gh1Fs×100%=Gh1F·nh×100%=G1nF×100%，又η=W有1W总×100%=W有1W有+W额×100%=Gh1Gh+G动h×100%（不计摩擦和绳重）=G1G+G动×100%（不计摩擦和绳重）。
另外，η=W有1W总×100%=W有1t1W总1t×100%=P有1P总×100%。
所以计算滑轮或滑轮组机械效率还常用公式：η=Gh1Fs×100%，η=G1nF×100%，η=W有1W有+W额×100%，η=G1G+G动×100%（不计摩擦和绳重），η=P有1P总×100%。
可以根据具体的题目、条件选用。
例如：1。
某人用滑轮组将重300N的物体匀速提起1。
5m，人加在绳子自由端的拉力是120N，绳端移动4。
5m，问：该滑轮组的机械效率是多大？解析先求W有、W总，再根据公式η=W有1W总×100%求η。
或直接使用公式η=Gh1Fs×100%求η。
方法一W有=Gh=300N×1。
5m=450J，W总=Fs=120N×4。
5m=540J，η=W有1W总×100%=450J1540J×100%≈83。
3%。
方法二η=Gh1Fs×100%=300N×1。
5m1120N×4。
5m×100%≈83。
3%。
答该滑轮组的机械效率是83。
3%。
2。
某人用滑轮组将重300N的物体匀速提升1m，人克服动滑轮重、绳重与摩擦所做额外功是100J，问：该滑轮组的机械效率是多大？解析已知W额，能求出W有，可用公式η=W有1W有+W额×100%求出η。
初中物理滑轮组的解题方法能量功和效率课件
效率是指某一工作过程中输出能量与输入能量的比值，用于衡量该过程中能量利用的效果 。
滑轮组的效率计算公式
$eta = frac{W_{有用}}{W_{总}} times 100%$，其中$eta$表示效率，$W_{有用}$表示 有用功，$W_{总}$表示总功。
注意事项
在计算滑轮组的效率时，需要考虑到滑轮组在工作过程中损失的能量，以及输出能量与输 入能量的关系。
滑轮组的工作原理
滑轮组的工作原理基于杠杆原理，通过绕过滑轮的绳索两端 施加不同的力，利用动滑轮和定滑轮的组合实现省力和改变 力的方向。
当重物悬挂在一根绳索上时，施加在绳索另一端的力可以分 解为垂直向上和水平向前的两个分力，利用定滑轮和动滑轮 的不同组合，可以改变分力的方向或大小，从而实现省力和 改变力的方向。
滑轮组能量、功和效率的综合解题方法
分析滑轮组中能量的转化 过程，确定输入和输出的 能量形式。
分析滑轮组的效率，建立 效率的数学模型或表达式 。
根据能量守恒定律和功的 定义，建立能量和功的数 学模型或表达式。
解方程或进行计算，得出 结果。
05
滑轮组实验与探究
滑轮组实验的设计与操作
实验目的
探究滑轮组的能量功和效率，理解滑轮组的工作原理和应用。
03
滑轮组的应用实例
生活中的滑轮组应用
建筑工地
滑轮组被用于吊装建筑材料，如 钢筋、水泥等，提高工作效率。
家庭装修
滑轮组在窗帘、吊灯等家居用品 中广泛应用，方便调节和移动。
工业中的滑轮组应用
物流运输
在物流行业中，滑轮组被用于货物的 装卸和搬运，实现高效、省力的运输 。
石油开采
在石油开采现场，滑轮组用于吊装和 运输石油设备，提高作业效率。
12章滑轮机械效率知识点总结
第十二章 简单机械-----滑轮机械效率知识点总结 滑轮1、定滑轮：①定义：中间的轴固定不动的滑轮。
②实质：定滑轮的实质是等臂杠杆。
③特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。
④对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦）F=G 绳子自由端移动距离S=重物移动的距离h ，绳子自由端移动速度v s =重物移动的速度v G 。
2、 动滑轮：①定义：和重物一起移动的滑轮。
（可上下移动，也可左右移动） ②实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
③特点：使用动滑轮能省一半的力，（不一定省一半力）但不能改变动力的方向。
④理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：F= 1 2G ，只忽略轮轴间的摩擦则：拉力F= 12(G 物+G 动)绳子自由端移动距离S 绳(或v 绳)=2倍的重物移动的距离h(或v 物)例题：图甲旗杆顶的定滑轮不省力，但可以__________________；图乙起重机的动滑轮可以省力，但____________改变力的方向．3、滑轮组①定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。
②特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向 ③理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F= 1 n G 。
只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F= 1 n (G 物+G 动) 。
绳子自由端移动距离S 绳(或v 绳)=n 倍的重物移动的距离h(或v 物)④绳子段数的判断方法：数动滑轮上的绳子段数。
作图：奇动偶定，绳子段数是奇数，从动滑轮上绕，绳子段数如果是偶数则从定滑轮绕。
或判断滑轮组绳子段数n 的方法：可以在定滑轮与动滑轮之间画一条虚线，数一下与动滑轮相连的绳子的段数是几段，则n 就是几．如图甲、乙所示．4.斜面与轮轴名称斜面轮轴示意图定义一个与水平面成一 定夹角的倾斜平面由①___________和②__________组成，能绕共同轴线转动的简单机械叫做轮轴；半径较大的是轮，半径较小的是轴 特点 省力机械 能够连续旋转的③________，支点就在④________，轮轴在转动时轮与轴有相同的⑤________应用楼梯、盘山公路等方向盘、水龙头、扳手【图片解读】1．如图所示的盘山公路相当于简单机械中的____，在上面行驶时可以____．l 1 l 2 F 2 F 1 F 1l 1 F 2l 2三、机械效率1．有用功、额外功、总功有用功我们需要的、必须要做的功叫做有用功，用W有表示额外功我们在做有用功的同时，还不得不多做的功叫做额外功，用W额表示总功有用功与额外功之和是总共做的功，叫做总功，用W总表示．用公式表达为________________2.机械效率(1)定义：物理学中，将___________跟____________的比值叫做机械效率，用_________表示．(2)表达式：η＝W有/W总(3)说明：机械效率是一个比值，通常用百分数表示，由于有用功总________总功，故机械效率总________1；机械效率的高低与使用机械是省力还是费力_________．3．滑轮组的机械效率(1)η＝W有/W总=Gh/Fs(2)结论：同一滑轮组，提升重物越重，机械效率越__________；提升相同重物，动滑轮越多，机械效率越____________，但越____________力．(3)提高机械效率的方法：___________动滑轮的重；加润滑油，减小___________；____________物重. —————————————————————————————————————————————四、简单机械的机械效率公式（1）斜面：①W有用=G·h②W额外=f·S③W总=F·S = G·h＋fS⑥斜面上F≠f,求f要求额外功（2）杠杆：①W有用=G物·h②W额外③W总=F·S（3）动滑轮（a）及竖直方向滑轮组①W有用=F有S有=G物·h ⑥求拉力的功率P=W总/t=Fv绳=Fnv物②W额⑦求绳子端拉力公式：F= 1n(G物+G动)不计绳重摩擦③W总=F·S=F·nh；不计绳重及摩擦时W总=（G物＋G动）·h。
滑轮组的机械效率讲解
滑轮组的机械效率平山中学吴国明教学目标：（1）.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。
（2）.过程与方法：①在实践活动中进一步认识科学研究方法②通过参与测滑轮组机械效率的过程，培养同学们的实验能力。
③通过对实验数据的分析与处理，使同学们进一掌握处理实验数据的方法④培养从实验中归纳简单的科学规律的能力。
（3）.情感、态度与价值观：①在实验操作过程中培养严谨的科学态度。
②通过实验活动来认识交流与合作的重要性。
③通过学习“效率”的概念，增强节约意识，提高对科学发展观的认识。
（4）．教学难点分析：通过实验加深对机械效率和滑轮组的认识。
学会测滑轮组的机械效率，了解与机械效率有关的因素。
在实践活动中进一步认识科学研究方法，通过参与测滑轮组机械效率的过程，培养同学们的实验能力。
器材准备：1、多媒体实物投影仪。
2、学生分组实验器材：刻度尺、钩码、弹簧秤、铁架台，一个定滑轮和一个轻质动滑轮组成的滑轮组，一个定滑轮和一个重质动滑轮组成的滑轮组，长约2米的细绳。
教学过程：一、复习提问做功的两个必要因素：作用在物体上的力．（图片展示）物体在力的方向上移动了一段距离．公式单位：二、新课引入：现代社会是讲求效率的节约型社会，时时处处都要讲究提高效率。
我们使用机械也要讲效率。
下列三种做功的方法：你会选择哪一种？学生回答：一些物理名词：有用功：对人们有用的功（讲解）额外功：人们不需要但又不得不做的功总功 ：有用功与额外功的总和根据上面的三种方法你请你计算出他们的有用功、额外功和总功并计算出有用功在总功中占的百分比。
（引导学生思考）有什么新的发现？使用任何机械都不省功不用机械用机械W W所以我们用机械也要讲究效率。
（1）当你用水桶提水时，有两只大小相同的水桶可供选择，一只是轻质塑料桶，另一只是厚铁皮桶，你选择哪一只水桶？为什么？（答：选择轻质塑料水桶，因为提同样多的水，用塑料桶需要做的额外功较少。
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
滑轮机械效率知识点及经典例题
滑轮专题复习滑轮：定滑轮和动滑轮1．定滑轮：滑轮的轴固定不动的叫做定滑轮。
定滑轮可以改变力的方向，但不省力。
2．动滑轮：滑轮的轴随物体一起运动，这样的滑轮叫做动滑轮。
动滑轮可以省一半力，但不能改变用力的方向。
1提起物1234巧记“口诀”，组装滑轮组根据不同的要求，设计与组装滑轮组的方法很多。
利用口诀：“奇动偶定；一动配一定；偶数减一定；变向加一定。
”去解决这一问题，可以使学生准确记忆和掌握组装滑轮组的要领。
1、根据题意确定由多少段绳子（n）承担动滑轮重力和物体重力。
2、确定动滑轮个数。
（1）当n为偶数时，动滑轮的个数是：n/2（2）当n为奇数时，动滑轮的个数是：n-1/23、组装滑轮组。
口诀：“奇动偶定”。
确定好了动滑轮和定滑轮的个数后，再确定绳子的起始点。
（1）当n为奇数时，绳子的起始点从动滑轮开始，经定滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。
（2）当（3（41?（不计绳子重和摩擦）(速度比，当滑轮组处于竖直、水平状态时通用①②（不计绳重和摩擦时）4、两个功率公式（适用于任何状态的滑轮组）?②?P=FV绳典型习题3、如图所示，小明用两个滑轮组成甲、乙两种不同的省力滑轮组．他分别用这两种滑轮组把质量相同的重物吊到等高的平台上，两次吊重物时他拉绳的速度相同．不计摩擦和绳重，下列说法正确的是（）A、两次吊物，小明所做的功和功率的多少相同，甲装置的效率高B、两次吊物，小明所做的功、功率的多少和效率的高低都相同C、两次吊物，小明所做的功率的大小和效率的高低相同，用甲装置做的功多D、两次吊物，小明所做的功的多少和效率的高低相同，用乙装置时功率大考点：功的计算；滑轮（组）的机械效率；功率的计算。
专题：应用题。
分析：从题中知：重物的质量相同，两次拉绳的速度相等，重物上升的高度相同，滑轮相同．先根据W=Fs求出小明的拉力所做的功W甲与W乙；再由η=求出机械效率；最后根据P=Fv比较功率的大小．解答：解：（1）小明的拉力是用来克服物体与动滑轮的重力做功，因为物体重力相等，滑轮相同，上升的高度相同，所以两次做功相等；（2）由W=Gh知，两次所做的有用功相等，所以机械效率相等；（3）因为甲图中有3段绳子拉着动滑轮所以F甲=（G物+G轮）；乙图中有2段绳子拉着动滑轮，所点评：5分析：段绳子承担物重，所以又因为G1=G2，F1=F2，所以乙滑轮组的效率高．两物体上升速度相同，所以甲绳端移动速度大于乙绳端移动速度．根据P=Fv，拉力F相同，所以F1的功率大．故选B．点评：此题主要考查了滑轮组机械效率的计算，以及功率的计算．同时还用到了绳端移动距离与物体上升高度的关系．7、两滑轮组装置如图所示，已知每个滑轮重力都为G0，摩擦和绳重均不计，用它们分别匀速提起重为G=5G0的物体时，甲、乙两滑轮组的机械效率之比是（）A、6：7B、7：6C、5：6D、5：7考点：滑轮（组）的机械效率；功的计算；有用功和额外功；机械效率的大小比较。
专题21 探究滑轮组机械效率的实验题(解析版)
(4)由实验数据可知，用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高，所以，使用该滑轮组提升7N的重物，此时物重比第3次实验的物重还大，则此时滑轮组的机械效率大于77.0%，可能为80%，故选C。
2．下面是小明和小红的“测量滑轮组的机械效率”实验报告．
实验名称：测量滑轮组的机械效率
【解析】（1）根据η= ×100﹪=Gh/Fs×100﹪计算滑轮组的机械效率；
（2）要探究机械效率与物重的关系，需保持动滑轮重相同；
（3）分析实验②和④数据中的相同点和不同点，根据机械效率的大小得出结论；
（4）机械效率与动滑轮重之间的关系：提升相同的重物，有用功相同，动滑轮越重，做的额外功越多，机械效率越低；
（5）要研究滑轮组机械效率高低是否与物体提升高度有关应该选用_______(填“同一”或“不同”)滑轮组，提升_______(填“相同”或“不同”)的高度去研究。
【答案】（1）3 66.7% ； 3 79.8% ； 3 66.7% ； 2 80% 。
（2）① ② （3）承重绳子段数（4）小 (5) 同一 不同
3.某小组同学测量滑轮组的机械效率。实验步骤有：
（i）按照如图所示安装滑轮组，测钩码重力G并记钩码和绳端的位置
（ii）用弹簧测力计缓慢拉动绳端，使钩码上升，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；
（iii）记录实验数据填入表格中（表格略）；
（iv）多次改变钩码的数量，重复上述实验；
专题21 探究滑轮组机械效率的实验题
探究滑轮组的机械效率实验需要学通的基础知识
1.原理：η=W有/W总
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：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计。
关于滑轮组机械效率η大小判断的几个方法及证明
。
因为 Ｇ变 大 ， Ｇ动不 变 ， 以 所
方 法 ５ 一个 滑 轮 组 经 改进 后 提 高 了机 械 效 率 叩 用 它 把 同一 重 物 匀 速 提 升 同样 的 高 度 ， ，
知， 变大 。 由同一 滑 轮组 提升 重 物 ， 即 若被 提 升 重 物越 重 ， 则机 械效 率 叩 高成立 。 越 ‘
为 ， 子 自由端 移 动距 离为 ５则 绳 ，
一 一 一
所 以上述 等式成 立 。
以上所 举 ６种 解 决 机 械 效 率 等 的 方法 在 初 中阶段 很 常 用 ， 果 同 学们 解 掌 握 了这 些 技 如
巧 ， 么 在解 相 应 题 型 时将 得 心应 手 ， 大 大 提 那 将
方 法 ６ 在滑轮 组 中 ， 当不 考虑 摩擦 阻 力 和 绳重 等 因素时 ， ＝ （ Ｗ总 Ｇ＋Ｇ动 ＾ ）。
、
证 明 设 滑 轮组 提 升 重 物 为 Ｇ， 滑 轮 重 动
图 １
图
为 Ｇ 重 物提 升高 度为 ｈ 拉着 动 滑 轮 的绳 子 股 动， ，
方 法 ３ 在滑轮 组 中 ， 机械 效率 叩 可 表示 亦
为 一 ×０ 或 一 ｒ ×Ｏ 实 １％ ＿ １％， ｏ ｏ
验过 程不 用刻 度尺也 可 以 。
证 明
・
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因为 一
一
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， 而
：
一
一 Ｇ １ ｘ ｏ
当不 考虑摩 擦 阻力和 绳重等 因素时 ，
华 东 师 范大 学物 理 系 陈德 军
吴 江 青 云 中学 ， 苏省 吴 江 市 ２ ５ ３ 江 １２５
在 有关 滑轮 组 的计算 题 目中， 求机 械效 率 是很常见 的一种题 型 ， 者经过 多年教学 实践 ， 笔 总 结 出以下几 个方法非 常有 用 ， 下面分别证 明之 。 × １ ０ 。 为 式 中不 含 拉 着 动 滑 轮 绳 ０％ 因
滑轮组机械效率(非常好哦)
滑轮组机械效率(非常好哦)滑轮组机械效率”是一个涉及简单机械、功、机械效率等物理知识的问题。
许多学生由于对这些概念理解不深，往往在解题时感到困惑。
下面将结合多年的教学体会，对以下四个问题谈一些看法。
一、物理概念的明确在讨论滑轮组机械效率问题时，首先需要明确几个物理概念。
有用功是由使用机械的目的所决定的，额外功是由机械克服本身的自重、相互接触物件间的摩擦阻力及绳重所做的功。
总功是指动力对机械所做的功，而机械效率是有用功与总功的比值，只能小于或等于1，并且无单位。
二、滑轮组沿水平方向拉物体的问题当使用滑轮组沿水平方向拉物体时，忽略对动滑轮的重力做功，可以利用公式计算总功和有用功。
此时，若物体沿水平方向做匀速直线运动，则物体受平衡力作用，应有一定的几何关系。
根据这些条件，可以计算出机械效率。
三、使用滑轮组沿竖直方向拉物体的问题在使用滑轮组沿竖直方向拉物体时，可以采用多种方法求解机械效率。
一种方法是根据绳子的自由端和动滑轮移动的距离之间的几何关系，计算出有用功和额外功，从而得出总功和机械效率。
四、其他注意事项在解决滑轮组机械效率问题时，还需要注意一些细节。
例如，要找准动力，正确计算绳子的股数和物体上升的高度等。
只有在明确物理概念、注意细节的基础上，才能正确解决滑轮组机械效率问题。
和工作原理；2、掌握计算滑轮组机械效率的方法；3、能够应用所学知识解决滑轮组机械效率问题。
二、滑轮组机械效率的计算方法1、考虑动滑轮自重、摩擦阻力和绳重等所有额外功的情况下，滑轮组做的总功为：总功 = 有用功 + 额外功有用功 = 提升物体的重力 ×提升高度额外功 = 动滑轮自重 ×提升高度 + 摩擦阻力 ×提升高度+ 绳重 ×提升高度机械效率 = 有用功 ÷总功2、考虑动滑轮自重，但不计轮轴间摩擦阻力和绳重等额外功的情况下，滑轮组做的总功为：总功 = 有用功 + 额外功有用功 = 提升物体的重力 ×提升高度额外功 = 动滑轮自重 ×提升高度机械效率 = 有用功 ÷总功3、不计动滑轮自重、轮轴间摩擦阻力和绳重所做的额外功的情况下，滑轮组做的有用功为：有用功 = 提升物体的重力 ×提升高度机械效率 = 有用功 ÷总功 = 1三、不同滑轮组提升相同物重时机械效率的差异和同一滑轮组提升不同重物时机械效率的变化1、当不同滑轮组提升相同的物重时，绳子股数越多，机械效率越低。
(完整版)滑轮组机械效率公式总结
一、定滑轮和动滑轮：二、滑轮组：滑轮组是定滑轮和动滑轮的组合，它既省力，又能改变力的方向，但是费距离。
1、绳数n ：与移动部分相连的绳子数目 2、绳上（绳子自由端）拉力的大小F ：(1)、竖直提升物体（不计绳重和绳子与轮之间的摩擦）(2)、水平拖动物体（不计绳重和绳子与轮之间的摩擦）f 为物体与地面之间的摩擦力(3)、竖直拖动物体加水平提升动滑轮（不计绳重和绳子与轮之间的摩擦）3、距离和速度的关系：物体上升的距离为h 物体水平移动距离为L则有绳子自由端移动距离（拉绳子的距离）：S=nh 或S=nL 物体上升的距离为Vh 物体水平移动距离为VL则有绳子自由端移动距离（拉绳子的距离）：VS=nV h 或VS=nV L4、拉力做的功、人做的功、总共W 总：定滑轮 动滑轮定义轴固定不动的滑轮轴可以随物体一起运动的滑轮图象是否省力否 是（省一半力）是否改变力的方向是 否实质一个等臂杠杆一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆nG G F 动+=nf F =nG f F 动+=W 总=FS5、有用功W 有W 有=Gh （竖直提升物体） W 有=fL （水平拖动物体）6、额外功W 额：W 额=W 总－W 有克服绳重摩擦做的功（无法直接算出） 克服轮重做的功h G W 动=1克服容器重力做的功h G W 容=27、功率：做功的快慢P s FV t W p ===t FS8、机械效率ηFGFS Gh W W n ===总有η(竖直提升物体) 若不计绳重和摩擦，则有动G G G+=η FfFS fL W W n ===总有η（水平拖动）9、影响滑轮组机械效率的因素动G G G+=η(不计绳重和摩擦)物体越重滑轮组的效率越高 动滑轮越重滑轮组的效率越低其机械效率与绳数、拉动速度以及拉动的距离均无关。
专题32 滑轮及滑轮组机械效率的计算(解析板)
专题32 滑轮及滑轮组机械效率的计算滑轮及滑轮组的机械效率是初中物理力学中重要的知识点，是中考中必考的知识点之一。
在中考试卷中，侧重滑轮组机械效率的计算，有时结合浮力、功率一起考查，综合性强。
中考中，主要以计算形式考查。
近年来，分值在4分—6分左右。
一、 滑轮及滑轮组的特点：定滑轮动滑轮滑轮组定义 中间的轴固定不动的滑轮 和重物一起移动的滑轮 定滑轮、动滑轮组合成滑轮组示图意实质等臂杠杆动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆特点不能省力，但是能改变动力的方向能省一半的力，但不能改变动力的方向在不考虑绳重和摩擦的情况下，1(F G G n =+物动）（n 是与动滑轮相连绳子股数）距离关系 s=hs=2hs=nh速度关系v 绳=v 物 v 绳=2v 物 v 绳=nv 物1、滑轮组绳子股数n 的判定：有N 个动滑轮, 如果绳子的一端系在动滑轮上，绳子的股数n=2N+1股；如果绳子的一端系在定滑轮上，绳子的股数n=2N 股。
例题1 （2021山东淄博）现有史籍中最早讨论滑轮的是《墨经》。
书中将向上提举重物的力称为“挈”，将自由往下降落称为“收”，将整个滑轮称为“绳制”（图1）。
现分别用甲、乙两个力替代“收”（图2），使重物在相同的时间内匀速上升相同高度。
不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）考点透视迷津点拨与点对点讲练A ．使用这个滑轮能省力B ．甲拉力大小等于乙拉力大小C ．甲拉力做的功大于乙拉力做的功D ．甲拉力使绳自由端移动的速度小于乙拉力使绳自由端移动的速度 【答案】B 。
【解析】图中滑轮的轴固定不动，属于定滑轮，不能省力，A 错误；不计绳重和摩擦，使用定滑轮不省力，所以两个拉力的大小都等于物体的重力，甲拉力大小等于乙拉力大小，B 正确；使重物在相同的时间内匀速上升相同高度，甲、乙拉力相等，甲、乙拉力移动的距离相等，由W=Fs 可知甲拉力做的功等于乙拉力做的功，C 错误；使重物在相同的时间内匀速上升相同高度，甲乙拉力移动的距离相等，由sv t=可知，甲拉力使绳自由端移动的速度等于乙拉力使绳自由端移动的速度，D 错误。
《测量滑轮组的机械效率》教案及点评
《测量滑轮组的机械效率》教案及点评作者：傅梅斌来源：《速读·中旬》2014年第01期案例名称：《测量滑轮组的机械效率》一、教材内容分析本节课的教学目的在于让学生练习组装滑轮组和学会测滑轮组的机械效率。
通过测滑轮组的机械效率，加深对机械效率的理解。
让学生自己通过探究，进一步了解影响滑轮组的机械效率大小的因素，找出提高滑轮组的机械效率的方法，认识提高滑轮组的机械效率的实际意义，增强合理改进机械、提高效率的意识，增强将科学服务于人类的责任感。
这个实验从组装滑轮组到测出各个物理量，要进行的活动和记录的数据都较多，它对学生的实验操作能力、思维能力的要求都比较高，所以教师要做好充分的课前准备，并在课上充分发挥学生独立实验的能力。
二、教学目标（知识，技能，情感态度、价值观）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。
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。
情感、态度和价值观1.在实验操作过程中培养学生严谨的科学态度。
2.通过实验活动，使学生认识交流与合作的重要性。
三、学习者特征分析本节探究课是中学物理教学中较难的一节课，所以学生在做实验时大部分不懂得怎样做，应该做什么。
所以教师可以先将实验的过程大概地描述一遍。
有些同学在操作过程中难免会出现错误，教师要及时地给予纠正，同学们要分工合作。
四、教学策略选择与设计教学策略：由浅入深，步步引导。
整节课始终以学生为主体、教师为主导、实验为主线，多媒体与黑板的应用，与传统的教学方式形成了鲜明的对比。
教学设计：1.通过例题复习上一节的内容；使学生明确实验目的、实验原理、实验器材（教师提供一些辅助器材）。
2.学生思考与讨论课文中的三个思考问题并针对问题制定本组的实验计划；然后组装滑轮组并选择实验器材做测滑轮组的机械效率。
专题中考机械效率问题处理方法及其解析
专题中考机械效率问题处理方法及其解析(总12页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除专题中考机械效率问题处理方法及其解析简单机械的机械效率问题是中考必考点。
题型涉及选择题、填空题、探究题、综合计算题。
所以学会解答简单机械的机械效率问题，对提高物理成绩至关重要。
中考在考查机械效率方面，以考查滑轮组的机械效率为主。
但杠杆、斜面的机械效率问题的解答也是命题重点，同样要重视。
下面给出与杠杆、滑轮组、斜面三种简单机械的机械效率有关问题的剖析，供大家学习时斟酌。
一、用简单机械提升物体，有用功、额外功、总功及其机械效率的求法（1）用简单机械提升物体做的有用功W有用=Gh；（2）用简单机械提升物体做的总功W总=Fs；（3）用简单机械提升物体做的额外功W额外=W总－W有用。
（4）简单机械机械效率公式：η=W有/ W总×100%=Gh/Fs×100%。
其中h是重物G被提升的高度，s是动力F移动的距离。
h与s的关系可以根据具体情况而定。
二、与杠杆机械效率有关的计算题解题套路1.用杠杆提升物体的模型图2. 用杠杆提升物体有用功、额外功和总功求法（1）用杠杆提升物体做的有用功W有用=Gh（2）用杠杆提升物体做的总功W总= Fs（3）用杠杆提升物体做的额外功W额外=W总—W有用其中h是重物G被提升的高度，s是动力F 移动的距离。
h与s的关系可以根据相似三角形建立。
3. 杠杆机械效率的求解（1）用杠杆提升物体时，有用功和总功的比值.称为杠杆机械效率。
（2）杠杆机械效率公式：η＝（W有用/W总）×100％4.典型例题解析【例题1】如图所示，杠杆在竖直向下拉力F的作用下将一物体缓慢匀速提升。
下表是提升物体时采集到的信息：物重G（N）OA（m）OB（m）A端上升的髙度h/mB端下降的竖直距离s/m 40（1）若不计杠杆自重和摩擦，则拉力F的大小；（2）若实际拉力F为90 N，求拉力做的总功及杠杆的机械效率（机械效率保留三位有效数字）。
滑轮机械效率知识点及经典例题
滑轮专题复习滑轮：定滑轮和动滑轮1．定滑轮：滑轮的轴固定不动的叫做定滑轮。
定滑轮可以改变力的方向，但不省力。
2．动滑轮：滑轮的轴随物体一起运动，这样的滑轮叫做动滑轮。
动滑轮可以省一半力，但不能改变用力的方向。
滑轮组1．滑轮组是由若干个定滑轮和动滑轮组装而成的，可以达到既省力又改变力的方向的作用效果。
2．滑轮组省力情况的确定方法：在不考虑摩擦及动滑轮受到的重力的情况下，使用滑轮组时，滑轮组用几股绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一。
如图所示。
滑轮组绳子的穿绕方式及拉力计算滑轮组绳子的穿绕方式很多，现以串联式滑轮为例，介绍几种滑轮组绳子的穿绕方式。
1．一个定滑轮和一个动滑轮（图1．47－7）。
2．一个定滑轮和二个动滑轮（图1．47－8）。
3．二个定滑轮和一个动滑轮（图．47－9甲）。
4．二个定滑轮和二个动滑轮（图1．47－9乙）。
相关公式1、绳子段数n 的确定：在定滑轮和动滑轮之间划一条虚线，将定滑轮和动滑轮隔开，然后再查出与动滑轮相连的绳子段数。
2、三个n 倍关系①S=nh(当滑轮组处于竖直状态时)或S=nL(当滑轮组处于水平状态时)②物 动 （不计绳子重和摩擦） ③V 绳=nV 物(速度比，当滑轮组处于竖直、水平状态时通用)3、两个机械效率公式：①（当滑轮组处于竖直状态时）或（当滑轮组处于水平状态时） ②有 总有有 额物物 动（不计绳重和摩擦时）4、两个功率公式①（适用于任何状态的滑轮组） ②P=FV 绳典型习题1、如图所示，小明用两个滑轮组成甲、乙两种不同的省力滑轮组．他分别用这两种滑轮组把质量相同的重物吊到等高的平台上，两次吊重物时他拉绳的速度相同．不计摩擦和绳重，下列说法正确的是（ ） A 、两次吊物，小明所做的功和功率的多少相同，甲装置的效率高B 、两次吊物，小明所做的功、功率的多少和效率的高低都相同C 、两次吊物，小明所做的功率的大小和效率的高低相同，用甲装置做的功多D 、两次吊物，小明所做的功的多少和效率的高低相同，用乙装置时功率大 考点：功的计算；滑轮（组）的机械效率；功率的计算。
物理实验探究专题14 滑轮组机械效率
专题14：测滑轮组的机械效率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)、比拟1、2两次实验，可得的结论：_______________________________________(3)、比拟2、3两次实验，可得的结论：_______________________________________次数钩码重G/N 钩码上升高度h/m测力计的示数F/N测力计移动距离s/m机械效率η /％1 22 43 42、小明在“测滑轮组机械效率〞的实验中，用如图甲所示的滑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______② 3次实验中滑轮组的机械效率是_______③本次实验得到的结论是：___________________________________实验次数物重G/N物体上升的高度h/cm测力计的示数F/N 测力计移动的距离s/cm1 6 3 92 6 5 183 6 8 24〔2〕小红在小明实验的根底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，假设忽略绳重及摩擦，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：物理量控制因素物重G/N绳端拉力F/N机械效率η/％较小提升速度10中等提升速度10较大提升速度10 4.2在小军的实验中，你得到的结论是：________________________________________。