2015物理中考复习问题探究：39如何测量滑轮组的机械效率？
实验：测滑轮组的机械效率教案示例之三
实验：测滑轮组的机械效率教案示例之三实验目的通过实验测量和计算滑轮组的机械效率，掌握滑轮组的工作原理和机械效率的计算方法。
实验器材•滑轮组实验装置•弹簧秤•钢尺•质量块•实验记录表格实验原理滑轮组是由多个滑轮和绳索组成的装置，主要用于改变力的方向和大小，起到传递和放大力的作用。
滑轮组的机械效率是指输入功率和输出功率之比，表示滑轮组对于输入的功率的利用程度。
机械效率可以通过下式进行计算：机械效率 = 输出功率 / 输入功率实验步骤1.将实验装置放在平稳的桌面上，调整滑轮组的位置，使其处于水平状态。
2.使用弹簧秤测量下垂挂重物的重力，记录在实验记录表格中。
3.将质量块挂在滑轮组的绳子上方，使绳子绷紧。
4.使用弹簧秤测量上提质量块所需的力，记录在实验记录表格中。
5.根据实验数据计算输入功率和输出功率，然后计算滑轮组的机械效率。
6.重复实验多次，取平均值来提高实验结果的准确性。
实验记录表格示例实验次数下垂挂重物质量(kg)上提质量块所需的力 (N)输入功率(W)输出功率(W)机械效率1 0.5 0.62 0.6 0.73 0.7 0.8平均值实验结果分析根据实验数据和计算结果，填写实验记录表格中的输入功率、输出功率和机械效率。
可以观察到随着下垂挂重物质量的增加，上提质量块所需的力也相应增加。
通过计算机械效率，可以了解滑轮组对于输入的功率的利用程度。
实验注意事项1.实验装置要放在稳定的桌面上，保持水平状态。
2.滑轮组的绳子要绷紧，避免松弛。
3.实验过程中要注意安全，避免用力过大导致滑轮组摇摆或绳子断裂。
4.进行多次实验并取平均值，提高实验结果的准确性。
实验结论通过实验测量和计算滑轮组的机械效率，我们可以了解滑轮组对于输入的功率的利用程度。
根据实验结果分析，可以得出滑轮组的机械效率与输入功率和输出功率的关系。
实验的进行帮助我们更深入地理解滑轮组的工作原理和机械效率的计算方法。
总结本实验是测滑轮组的机械效率教案示例之三。
测量滑轮组机械效率的原理
测量滑轮组机械效率的原理
测量滑轮组机械效率的原理是利用能量守恒定律和功率的定义式，实测进出口功率来计算机械效率。
可以采取以下步骤：
1、测量起重机滑轮组的负荷重量、起升高度和吊绳速度等参数。
2、测量起重机电动机输入功率和电动机输出轴转速，计算电机输出功率。
3、测量滑轮组输送绳轮的转速，计算输送绳轮的转动功率。
4、通过观察负荷下降高度和吊绳长度的变化，测量减速器、链条、滑轨等各处的摩擦阻力损失。
5、由能量守恒定律可知：输入功率=输送功率+机械损失功率，可以计算出输送功率和机械损失功率。
6、机械效率=输送功率/输入功率，可通过上述测量计算得出。
八年级：【实验】测量滑轮组的机械效率
⼋年级：【实验】测量滑轮组的机械效率⼈们使⽤机械⼯作的⽬的，就是做⼈们需要做的功，这部分功在物理学中叫做有⽤功。
但是，在实际中，⼈们为了达到⼯作⽬的，往往还不得不做并⾮⼈们需要的功，这部分功叫做额外功。
例如：使⽤滑轮组提升钩码或建筑材料，拉⼒对钩码或建筑材料做有⽤功，对动滑轮做额外功。
实验滑轮组塔吊滑轮组有⽤功和额外功都是有动⼒来完成，因此有⽤功跟额外功之和叫做总功。
物理学中，把有⽤功跟总功的⽐值叫做机械效率，由于有⽤功总⽐总功⼩，因此机械效率⼩于1.【举⼿提问】1.如何测量滑轮组机械效率？2.影响滑轮组机械效率的因素有哪些？3.提⾼机械效率有哪些⽅法？4.滑轮组有哪些应⽤？【新课学习】⼀、测量滑轮组的机械效率要测滑轮组机械效率，需要知道有⽤功和总功。
根据功的概念，有⽤功W有，需要测出阻⼒G和在阻⼒⽅向移动的距离h，⽤W有=Gh算出.总功W总，需要测出拉⼒F和在拉⼒⽅向移动的距离s，⽤W总=Fs算出.实验装置安装图根据机械效率公式：即可算出滑轮组的机械效率。
[观察与实验]视频：测量滑轮组的机械效率（选择⾳量横屏看）[实验反思]1.实验时缓慢匀速拉动弹簧测⼒计读出拉⼒⼤⼩，⽤刻度尺测出钩码上升的⾼度和弹簧测⼒计移动的距离。
2.滑轮组机械效率的实验表达式为：3.分析实验数据,我们会发现:在所⽤滑轮组⼀定时,提升的物体越重,机械效率越⾼。
⼆、影响滑轮组机械效率的因素①主要因素是克服动滑轮重做额外功.②其它因素是滑轮跟绳⼦、轮与轴之间摩擦以及绳重做额外功.3.在⽔平⽅向使⽤滑轮组时，因动滑轮受重⼒⽅向竖直向下，在重⼒⽅向没有做功，因此影响滑轮组机械效率主要因素是摩擦。
三、提⾼机械效率的⽅法现代社会是讲效率的社会,⼈们总希望以尽可能少的消耗,取得尽可能多的效益。
在⽇常⽣活和⼯农业⽣产中,提⾼机械效率、更充分地发挥机械设备的作⽤有着重要的经济意义。
提⾼机械效率的主要办法是从影响机械效率的因素出发,改进机械的结构,使其更合理、更轻巧，经常保养,定时润滑,使机械处于良好的运转状态。
测量滑轮组的机械效率实验原理
测量滑轮组的机械效率实验原理实验原理：机械效率是指机械能输出和输入之比。
在测量滑轮组的机械效率实验中，可以通过测量轮组的负荷和速度，来计算轮组的输入和输出机械能，从而得到机械效率。
要测量滑轮组的机械效率，最基本的方法是采用牛顿定律，利用重力势能和动能转化的原理进行实验。
具体步骤如下：1. 准备实验装置：选定一个质量较大的滑轮，其轮轴平行于桌面，滑轮的辊筒之间放置一段粗绳，绕过滑轮。
在滑轮上方的绳上，用许多小铅块做拉力，使得系统保持稳定。
2. 测量滑轮的负荷：将质量为m的物体与薄绳相连，沿绳的自由端放下，使其抵达土地。
为了保证负荷的准确，可以对负荷进行多次测量、取平均值的方法。
将负荷的重量用登录钩测量。
3. 测量滑轮的速度：为了能够测量滑轮的速度，需要在绳下方放一个定点，以便观察绳的运动状态。
在绳的下方，放置一个指环，指环由一根细绳固定，细绳长度为2m，细绳固定在试验台的上方。
指环上方通过固定点，细绳与胶皮带相连。
在实验时，将物体从指针处放下，并用计时器记录物体从指针到达指环的时间，同时观察细绳运动状态。
通过记录所消耗的时间以及物体位置变化的情况，可以得到滑轮的速度。
4. 计算机械效率：将测得的滑轮负荷和速度代入公式P=Fvt，计算出滑轮输出能量。
用输入能量除以输出能量，即可得到滑轮的机械效率。
机械效率计算公式如下：η = (F/d) / (mgh/t)F为滑轮的负荷（N），d为滑轮的直径（m），m为物块的质量（kg），g为重力加速度（m/s^2），h为滑轮高度（m），t为物块下落时间（s）。
通过测量滑轮组的机械效率实验，可以通过测量轮组的负荷和速度来计算轮组的输入和输出机械能，从而得到机械效率。
这个实验不仅对于物理学习者提高对于运动学、动力学等深度物理概念的理解，也在实际生活中有一定的应用。
滑轮组在现代工业生产中有着广泛的应用。
在机械和电力工业中，滑轮组是重要的传动组件，其主要作用之一是传递力量。
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 拉力F/N绳端的始位置s 1/m 绳端的末位置s 2/m 绳端上升的距离s/m总功W 总/J 机械效率η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。
测量滑轮组的机械效率专题讲座
根据实验数据，小文同学计算机械效率的过程如下： 有用功： W 有用=(G1+G2)h=(4 十 0.4) × 0.1J=0.44J 总功：W 总=FS= 1. 6 × 0.3J=0. 48J 机械效率：
W有用 W总
100%
0.44 100% 91.7% 0.48
答：当匀速吊起 4N 重的钩码时，该滑轮组的机械效率约为 91.7％。 小文同学的计算过程是否正确？如有错误，请在下方空白处写出错误之处， 并对滑轮组的机械效率作出正确解答。 老师，该题的计算过程哪个环节出了错，应当怎样测量滑轮组的机械效率？ ◇问题探究 测量滑轮组机械效率的原理（重要性：★★） 老师：别急，机械效率的测量其实很简单，你想想测量滑轮组机械效率的原 理是什么？ 学生：我认为测量滑轮组机械效率的原理就是机械效率的计算公式
h／m
绳端拉力 F／N 绳端移动距离
s／m
机械效率η
(3)比较实验 1 和实验 3 可得结论：使用同一滑轮组，＿＿＿＿＿＿＿＿ ＿＿可以提高滑轮组的机械效率。 答案：（1）甲、乙；（3）越低（越小）；（3）增 加提升重物的重力 解析： （1）判断所用的是哪个滑轮组，可以通过计 算绳端移动的距离与钩码上升高度的比来获知有几段绳 子吊着物体。 （2）由
学生：我觉得测量上升高度和移动距离，只要分别明确出钩码和绳子开始运 动的起点和后来的终点，就能用刻度尺测量出来了。 以右图为例来说明吧：可以事先在长直尺上贴上长纸条，以钩码的下端为 参照点，在纸上用铅笔标出起点；在末段 绳子靠下的位置系上个标志经当参照点， 也在纸上标出起点； 在匀速提升过程中读出拉力后，再分 别把两个参照点的位置在纸上标出就行 了！ 老师：你想的办法非常好！这就是测 量滑轮组机械效率的一般方法。 你再想想，绳子移动的距离与钩码上 升的高度之间有何数量关系？你不用带入 具体数值，用这些物理量符号来算算机械效率，看看有什么启示？ 测量滑轮组机械效率的简化（重要性：★★★） 学生： s
中考物理实验专题 实验19 测量滑轮组的机械效率
实验十九 测量滑轮组的机械效率 —————— 原创精品 ——————◎ 核心考点：【提出问题】对同一滑轮组装置，机械效率是否不变 【猜想与假设】同一滑轮组的机械效率可能与被提升物体物重有关 【设计与进行实验】1.实验器材：弹簧测力计 、 刻度尺 、细绳、动滑轮、定滑轮、钩码若干； 2.实验原理：总有W W =η；3.实验步骤：①安装好滑轮组，记下钩码和弹簧测力计的位置；②缓慢匀速拉动弹簧测力计，使钩码G 升高，用刻度尺测量钩码上升的高度h 和绳端移动的距离s ，填入表中；③算出有W 、总W 、η，填入表格中；④改变钩码数量，重做两次实验，并将测量数据填入表中。
数据记录 次数钩码所受重力G/N提升高度h/m有用功有W /J拉力F/N绳端移动距离s/m总功总W /J 机械效率η【分析和论证】由1、2、3次实验可知，提升的钩码重力增加时，有用功增加，额外功基本不变（克服摩擦力及动滑轮重力做的功基本不变），由额有有总有W W W W W +==η可知，机械效率会增大。
【实验结论】同一滑轮组的机械效率与被提升的物重有关，物重越大，机械效率越高。
【实验方法】 控制变量法的应用①探究滑轮组的机械效率与所吊的重物重力之间的关系（控制绕线方式相同，改变滑轮组所吊钩码的数量）；②探究滑轮组的机械效率与动滑轮重力大小的关系（控制滑轮组所吊钩码的数量相同，改变动滑轮数量或换重力不同的动滑轮）；③滑轮组的机械效率与物体被提升的高度的关系（控制同一滑轮组的绕线方式相同，所提钩码重力相同，改变钩码上升的高度）。
【交流与讨论】（1）测量拉力大小的原理：用弹簧测力计沿竖直方向匀速拉动绳子目的（减小摩擦引起的误差），此时拉力大小等于弹簧测力计的示数；（2）承担重物绳子段数的判断：与动滑轮连接的段数即为承担重物绳子的段数； （3）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； （4）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。
测量滑轮组机械效率的原理
测量滑轮组机械效率的原理滑轮组机械效率是指一组滑轮在负载作用下能够将输入机械能转换为输出机械能的比率。
这个机械效率是通过滑轮组的工作能力来衡量的。
滑轮组机械效率的计算一般是通过测量输入和输出的力以及相应的工作距离，来确定机械效率的值。
机械效率的计算需要考虑到摩擦损失、轴承摩擦和传动带张力等因素。
因此，要咋测量滑轮组的机械效率，必须首先消除这些因素的影响。
下面是测量滑轮组机械效率的原理及其相关参考内容：1. 原理测量滑轮组机械效率的原理是基于能量守恒定律。
在没有能量损失的情况下，输入的机械能等于输出的机械能，因此机械效率可以通过比较输入和输出机械能来确定。
机械效率的公式为：机械效率 = 输出机械能 ÷输入机械能 × 100%其中，输入机械能等于输入力乘以输入距离，输出机械能等于输出力乘以输出距离。
2. 测量步骤（1）测量输入力和距离首先需要测量输入力，并记录物体移动的距离。
可以使用测力计、距离计等仪器来测量。
（2）测量输出力和距离测量滑轮组输出端的力，并记录输出物体移动的距离。
同样，可以使用测力计、距离计等仪器来测量。
（3）计算机械效率根据公式计算机械效率。
如果需要更加准确的结果，还需要考虑滑轮组的摩擦损失、轴承摩擦和传动带张力等因素，并在计算机械效率时进行补偿。
3. 测量注意事项（1）消除误差在测量过程中，需要注意误差来源，并采取必要的措施进行误差校正，以确保测量结果的准确性。
（2）重复测量为了获得更加可靠的测量结果，需要进行多次测量，并取平均值。
（3）选择正确的仪器应该选择合适的测量仪器，以确保测量数据的可靠性和准确性。
同时，应该保证仪器的精度符合测量要求。
总之，测量滑轮组机械效率是一个比较繁琐的过程，需要严格遵守操作规程，并综合考虑各种因素的影响。
如果按照正确的方法进行测量，可以得到比较准确的机械效率数据，为进一步提高滑轮组装置的工作效率提供参考依据。
滑轮组机械效率(非常好哦)
对“滑轮组机械效率”问题的讨论“滑轮组的机械效率”是简单机械、功、机械效率等物理知识的综合应用，此类问题涉及有用功、额外功、总功、功率等诸多概念，许多学生由于对这些概念理解不深，不能正确领会这些概念间的区别与联系，往往在解题时感到困惑。
下面就结合自己多年的教学体会，就以下四个问题谈一些看法。
一、首先要明确的几个物理概念（1）有用功是由使用机械的目的所决定的。
当用滑轮组沿竖直方向提升物体时，滑轮组对物体竖直向上的拉力做的功就是有用功。
若使用滑轮组沿水平方向拉物体时，滑轮组对物体水平方向的拉力所做的功就是有用功。
（2）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，而其中由于摩擦阻力及绳重所做的功是不易直接求出的，只能间接计算。
（3）总功是指动力对机械所做的功。
一般情况下使用滑轮组做功时，动力作用于绳子自由端，但也偶有例外，因此找准动力很重要。
（4）绳子的自由端和动滑轮移动的距离之间有一定的几何关系。
一般情况下为：或s=nh（其中：s是指绳的自由端移动的距离，L是指动滑轮或物体在水平方向移动的距离，n 是动力拉动滑轮绳子的股数，h是物体上升的高度）。
（5）由功的原理：“动力对机械所做的功等于机械克服阻力所做的功”。
而机械克服阻力所做的功就包含了有用功和额外功。
即：。
（6）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、当滑轮组沿水平方向拉物体时，忽略对动滑轮的重力做功利用滑轮组沿水平方向拉物体时，总功为，有用功为，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：，这时滑轮组的机械效率为例1. 如图1所示，用一滑轮组拉着重为的汽车沿水平方向匀速移动，汽车所受的阻力为车重的0.03倍，此时要在绳端加以F=1000N的水平拉力，试求：①滑轮组的机械效率为多少？②若汽车移动的速度为0.2m/s，1min内拉力F做了多少J的功？（滑轮和绳的自重不计，绳足够长）。
分析：汽车受力如图1所示，由于汽车匀速移动，故物体受平衡力作用，因此动滑轮对汽车的拉力设汽车运动时间为t，则车运动距离L=vt，因为拉车的绳子股绳n=3，所以绳子自由端移动的距离为：s=nL=3vt。
人教版八年级物理测量滑轮组的机械效率
（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；
测滑轮组的机械效率的实验原理
测滑轮组的机械效率的实验原理
测滑轮组的机械效率的实验原理是基于能量转换定律和机械功的计算公式。
实验中会将一个质量为m的物体拉升到一定高
度h，然后让它从高处自由落下，在下落过程中通过滑轮传递
动能，最终停止并观察测得的高度差Δh。
根据能量转换定律，物体下落过程中它的势能转化为动能，动能再通过滑轮转化为下一物体的势能。
因此，本次实验中系统的机械功就可以表示为物体下落的势能变化量，即：
W=ΔE_p=mgh
其中，W代表系统的机械功，m代表物体所具有的质量，g代
表重力加速度，h代表物体从初始位置下落的高度差。
而另一方面，输入、输出功比值，则等于机械效率。
机械效率=输出功/输入功
因此，我们可以通过测量输入功和输出功来计算机械效率，即：
η=W_out/W_in=(mgh-Δmgh)/F × S
其中，W_out表示输出功，W_in表示输入功，Δmgh为滑轮的损耗功，F为外力作用力，S为物体下落路程。
通过实验测量F、S、m、h和Δh的值，可以计算出输出功、
输入功和滑轮的损耗功，然后代入上述公式计算机械效率。
中考物理问题探究导学设计：如何测量滑轮组的机械效率？
问题39. 如何测量滑轮组的机械效率？ ◇学生提问小文同学在“测定滑轮组机械效率”的实验中，用如图所示的装置匀速吊起钩码，并记录了如下实验数据：根据实验数据，小文同学计算机械效率的过程如下：有用功： W 有用=(G 1+G 2)h =(4十0.4) ×0.1J=0.44J 总功：W 总=FS = 1. 6 ×0.3J=0. 48J 机械效率：%7.91%10048.044.0%100≈⨯=⨯=总有用W W η答：当匀速吊起4N 重的钩码时，该滑轮组的机械效率约为91.7％。
小文同学的计算过程是否正确？如有错误，请在下方空白处写出错误之处，并对滑轮组的机械效率作出正确解答。
老师，该题的计算过程哪个环节出了错，应当怎样测量滑轮组的机械效率？ ◇问题探究测量滑轮组机械效率的原理（重要性：★★）老师：别急，机械效率的测量其实很简单，你想想测量滑轮组机械效率的原理是什么？ 学生：我认为测量滑轮组机械效率的原理就是机械效率的计算公式总有用W W =η！由这一原理可知，要测量滑轮的机械效率，就得计算出所做的有用功和总功。
测量机滑轮组机械效率的所用的测量工具（重要性：★★★）老师：那测量滑轮组的机械效率，需要测量哪些物理量？用到哪些器材？ 学生：根据公式Gh W =有用可知，计算有用功需要测量出物体的重力G 和物体提升的高度h ；根据Fs W =总可知，计算总功要测量出拉力F和绳子移动的距离s 。
其中测量物体的重力G 和拉力F 要用到弹簧测力计；测量物体提升的高度h 和绳子移动的距离s 要用到刻度尺。
测量物重和拉力的方法（重要性：★★★★）老师：我们在做测量滑轮组机械效率的实验时，提升的物体是钩码？那你认为应该怎样测量物体的重力G 和拉力F ？学生：我认为，由于每个标准钩码的重力都相等，可以在组装滑轮组之前，用弹簧测力计先测出一个钩码的重力1G ，则根据所提钩码的个数就能知道物体的重力1nG G=了。
测量滑轮组机械效率
F F
Hale Waihona Puke 实验2 保持钩码重力一定，改变动滑轮重。
0.2 0.3 66.7％ 0.2 0.32 62.5％
4、结论： （2）物重一定，动滑轮越重，机械效率低。
实验数据
0.4
0.54 74%
0.8
1.08 74%
0.6
0.72 83%
0.4
0.63 63%
01
四．实验结论
1. 动滑轮重力相同时，提升的物体越重，机械效率越高
物理量 控制因素
甲
在小军的实验中，你得到的结论是： 滑轮组的机械效率与物体被提升的速度无关
典例.用如图所示的滑轮组吊起重物，不计绳重及摩擦。 (1)当物重为150N时，绳端所用的拉力是60N，求此时滑轮组的 机械效率是多少? (2)当所吊重物为300N时，10s内重物被匀速提高2m,时，绳端 拉力做功的功率为多少?
实验专题
测量滑轮组机械效率
1、实验原理：
ηW有 用 10% 0Gh10% 0
F
W总
Fs
2、实验器材： 弹簧测力计、铁架台、滑轮、细线、钩码、（刻度尺）
01
实验操作：
02
竖直向上匀速直线 拉动弹簧测力计， 读出拉力F
03
（静止时，F偏小， 偏大）
F 实验1 保持动滑轮重一定，改变钩码重力。 4、结论： （1）动滑轮重一定,提升物重越大，机械效率越高。
①表中有一个数据的记录是错误的，错 误18c的m或数5c据m 是____________；
②第3次实验中滑轮组的机械效率是 _____； 80%
本次实验得到的结论是： __________________________________。 滑轮组的机械效率与物体提升的高度无关
测滑轮组的机械效率
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做一枚螺丝钉，那里需要那里上。21.1.203:16:3303:16Jan- 212-Jan-21
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日复一日的努力只为成就美好的明天 。03:16:3303:16:3303:16Satur day, January 02, 2021
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安全放在第一位，防微杜渐。21.1.221.1.203:16:3303:16:33J anuar y 2, 2021
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相信命运，让自己成长，慢慢的长大 。2021年1月2日星期 六3时16分33秒 Saturday, January 02, 2021
•
爱情，亲情，友情，让人无法割舍。21.1.22021年1月2日星 期六3时16分33秒21.1.2
谢谢大家！
拓展 反馈
课堂检测1
用某滑轮组测其机械效率时，所得的实验数据如下表所列
物重/牛 4
物体升高的高/米 拉力/牛
0.2
1 .4
绳子自由端移动距/ 米
0.8
(1)实验时应保持重物做__匀_速__直__线____运动； (2)滑轮组做的有用功为___0_._8_______焦耳，
拉力做的总功为__1_1_._2____焦耳； (3)该滑轮组的机械效率是__7_.1__％___。
结合本次实验请回答： 影响滑轮组机械效率的因素主要有
哪些？
你有哪些方法可以提高滑轮组的机械 效率?
1、减小动滑轮的自重 2、减小机械间的摩擦 3、适当增大被提升物体的重力
反馈
回忆“测量滑轮组机械效率” 的过程，说说你有哪些收获？
确定 原理
数据分析
测量的物理量
实验器材
实验步骤与 记录表格
数据处理
返回
在测量机械效率的实验中，如果没有 刻度尺，（即：有钩码、弹簧秤、滑轮组、 铁架台、细绳），你能否测出滑轮组的机 械效率？( 不考虑绳子本身的伸长）
测量滑轮组的机械效率原理
斜面的机械效率： W有 = G 物 h
W额 = f s
W总 = Fs
F f
s
G物
h
G物 h Ｗ有 η= = Ｗ总 Fs G物 h Ｗ有 η=
Ｗ有+Ｗ额
=
G物 h + f s
结论：
斜面的机械效率只与粗糙程度和倾斜程度有关。 ①倾斜程度一定，斜面越光滑，机械效率越高。 ②粗糙程度一定，斜面越陡，机械效率越高。
探究滑轮组的机械效率:
实验 G物 F/N h/m S/m w有/J w总/J η 次数 /N 1 1 0.5 0.1 0.3 0.1 0.15 66.7％ 2 1.5 0.7 0.1 0.3 0.15 0.21 71.4％ 3 2 0.9 0.1 0.3 0.2 0.27 74.1％
Ｗ有 η= Ｗ有+Ｗ额
（不计绳重和摩擦）
S= n h
3楼
h=2×3m
2楼
1楼
①
②
③
W有 W额
G沙 h
G沙 h
G沙 h
G桶 h +G人 h G桶 h +G动 h G袋 h +G动 h
W总
η=80％的含义：
人对机械做的功80％是有用的
滑轮组的机械效率:（不计绳重和摩擦） W有 = G物 h
W 额 = G动 h W总 = F s
=
G物 h G物 h + G动 h
=
G物 G物 + G动
=
1
G动 1+ G 物
结论：滑轮组的机械效率只与G物和G动有关。
①G动一定， G物越大，机械效率越高。 ( 用相同的滑轮组提升不同的物体，物 体越重，机械效率越高。) ②G物一定，G动越小，机械效率越高。 ( 用不同的滑轮组提升相同的物体，动 滑轮越轻，机械效率越高。)
测滑轮组的机械效率
测滑轮组的机械效率教学目标1.学习组装滑轮组，掌握测滑轮组机械效率的方法2.能进行滑轮组机械效率的计算3.培养学生的实验动手，观察，思维等能力，增强团结合作精神教学方法探究性学习重难点（一）重点1．滑轮组的绕线组装，2.会计算滑轮组的机械效率（二）难点重物上升的距离和绳子自由端所通过距离的测定教学过程（一）课程导入（二）实验1. 实验原理：2.器材与装置3.实验步骤（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。
4.实验记录：数据填入表格中，注意清楚的记录数据。
（三）小结机械效率是小于1的习题与探讨（一）习题：见实验报告（二）探讨①即使没有刻度尺，h和s可以不测出具体的数值，因为弹簧测力计移动的距离s与重物上升的高度h的比值为：s:h=n，n是承担重物的绳子的段数，再结合测得的重力G、拉力F就可以计算出η。
滑轮组的机械效率可表示为：②同一滑轮组，机械效率并非是固定的，η的值随滑轮组所提升的重物的质量的增大而增大。
③用不同的滑轮组来提升同一重物，越省力的滑轮组的机械效率越低。
④为了提高滑轮组的机械效率，一般采用的主要方法是：A.减小动滑轮的质量；B.减小整个装置的摩擦。
测定滑轮组的机械效率
日期实验教师组号实验地点
成员
钩码、滑轮组、铁架台、细线、弹簧测力计、刻度尺
物理实验报告
滑轮组机械效率与 和动滑轮的个数有关， 同一滑轮组，提起的 越重，滑轮组的 越高。
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 。
优秀 良好 合格 不合格
1.用所给器材组装滑轮组。
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，然后计算该滑轮组的机械销率。
实验目的
实验器材
实验装置
实验过程
实验记录
实验结论实验评价
１.会测量滑轮组的机械效率。
２.会处理实验数据，并根据实验数据发现新的问题。
实验名称：测定滑轮组的机械效率
实验年级：八年级
实验班级：
张金福第 组
实验室物理。
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问题39. 如何测量滑轮组的机械效率？ ◇学生提问
小文同学在“测定滑轮组机械效率”的实验中，用如图所示的装置匀速吊起钩码，并记录了如下实验数据：
根据实验数据，小文同学计算机械效率的过程如下：
有用功： W 有用=(G 1+G 2)h =(4十0.4) ×0.1J=0.44J
总功：W 总=FS = 1. 6 ×0.3J=0. 48J 机械效率：%7.91%10048
.044.0%100≈⨯=⨯=总有用
W W η 答：当匀速吊起4N 重的钩码时，该滑轮组的机械效率约为91.7％。
小文同学的计算过程是否正确？如有错误，请在下方空白处写出错误之处，并对滑轮组的机械效率作出正确解答。
老师，该题的计算过程哪个环节出了错，应当怎样测量滑轮组的机械效率？ ◇问题探究
测量滑轮组机械效率的原理（重要性：★★）
老师：别急，机械效率的测量其实很简单，你想想测量滑轮组机械效率的原理是什么？
学生：我认为测量滑轮组机械效率的原理就是机械效率的计算公式总有用
W W =η！由这一原理可知，要测量滑轮的机械效率，就得计算出所做的有
用功和总功。
测量机滑轮组机械效率的所用的测量工具（重要性：★★★）
老师：那测量滑轮组的机械效率，需要测量哪些物理量？用到哪些器材？
学生：根据公式Gh W =有用可知，
计算有用功需要测量出物体的重力G 和物体提升的高度h ；根据Fs W =总
可知，计算总功要测量出拉力F 和绳子移
动的距离s 。
其中测量物体的重力G 和拉力F 要用到弹簧测力计；测量物体提升的高度h 和绳子移动的距离s 要用到刻度尺。
测量物重和拉力的方法（重要性：★★★★）
老师：我们在做测量滑轮组机械效率的实验时，提升的物体是钩码？那你认为应该怎样测量物体的重力G 和拉力F ？
学生：我认为，由于每个标准钩码的重力都相等，可以在组装滑轮组之前，用弹簧测力计先测出一个钩码的重力1G ，则根据所提钩码的个数就能知道物体的重力1nG G =了。
拉力F 的测量，可以将绳子的末端系在弹簧测力计的挂钩上，最简单的办法就是将钩码提到某一高度静止下来读数，这样好读。
老师，您说对吗？
老师：物重的测量你用的方法很好，但拉力的测量你忽略了一个问题：静止时测量拉力，此时绳子与滑轮、滑轮与轴之间存在摩擦力吗？这样准确吗？
学生：我想想，重物在上升过程中绳子与滑轮、滑轮与轴之间存在摩擦力，如果静止时这些摩擦力是不存在，那我测量的拉力要小于重物上升过程中的拉力，是不准确。
老师，我明白怎么测量拉力了，我不用您提醒还想到了两个要点呢！ 老师：说说让我听听？
学生：测量拉力时应该用弹簧测力计拉着绳子竖直向上或竖直向下匀速运动，如果不匀速，所用的拉力大小会不断变化！
测量钩码上升高度和绳子移动距离的方法（重要性：★★★★）
老师：说得非常好！那你再想想，怎样测量钩码上升的高度和绳子移动的距离呢？
学生：我觉得测量上升高度和移动距离，只要分别明确出钩码和绳子开始运
动的起点和后来的终点，就能用刻度尺测量出来了。
以右图为例来说明吧：可以事先在长直尺上贴上长纸条，以钩码的下端为
参照点，在纸上用铅笔标出起点；在末段
绳子靠下的位置系上个标志经当参照点，
也在纸上标出起点；
在匀速提升过程中读出拉力后，再分
别把两个参照点的位置在纸上标出就行
了！
老师：你想的办法非常好！这就是测
量滑轮组机械效率的一般方法。
你再想想，绳子移动的距离与钩码上
升的高度之间有何数量关系？你不用带入
具体数值，用这些物理量符号来算算机械效率，看看有什么启示？
测量滑轮组机械效率的简化（重要性：★★★）
学生：nh s =；那nF
G Fnh Gh Fs Gh W W ====总有用
η 哦，看来绳子移动的距离和物体上升的高度不影响滑轮组的机械效率！这一实验能简化为只测量拉力和物重即可！
老师：呵呵，你别说，这种简化法，考试还经常考呢！ ◇学生笔记
测量滑轮组枢机效率的方法：可简化为只在物重和重物匀速上升时测量出拉力，利用推导公式nF G =η
求出。
◇要点训练
1. 某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。
(1)从表中数据可分析出实验1是用＿＿图做的实验，实验2是用＿＿图做的实验。
(2)通过实验1和实验2的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时．动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率＿＿＿＿＿。
(3)比较实验1和实验3可得结论：使用同一滑轮组，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿可以提高滑轮组的机械效率。
答案：（1）甲、乙；（3）越低（越小）；（3）增
加提升重物的重力
解析：（1）判断所用的是哪个滑轮组，可以通过计
算绳端移动的距离与钩码上升高度的比来获知有几段绳
子吊着物体。
（2）由nF
G Fnh Gh Fs Gh W W ====总有
η可知，钩码重一定，动滑轮的个数越多，拉力就会越大，因此机械效率就会越小。
（3）同一滑轮组，所做的额外功是一定的，提升
的重物越重，有用功的比例就会越大，机械效率就会
越高。
2.用一个定滑轮和一个动滑轮组装滑轮组有两种绕线方法。
聪聪和明明各选取一种方法做实验。
（1）聪聪采用了如图甲所示的绕线方法组装滑轮组。
他通过滑轮组用2N 的拉力F 将重4.2N 的物体匀速提升了
0.1m 的距离，则有用功为 J ，此滑轮组的机械
效率是 。
（2）明明采取了另一种绕线方法组装滑轮组，请
帮助明明在图乙中画出滑轮组的绕线。
实验次数
物理量
l 2 3 钩码重G ／N
4 4 6 钩码上升高度 h ／m 0.1
0.1 0.1 绳端拉力F ／N 1.8
1.4
2.4 绳端移动距离 s ／m 0.3
0.5 0.3 机械效率η
74％ 57％ 83％
答案：0.42， 70%， 绕线见右图
解析：
J 42.0m 1.0N 2.4=⨯==Gh W 有用
J 6.0m 1.03N 2=⨯⨯==Fs W 总
%70J
6.0J 42.0===总有用
W W η 3.某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验装置分别如图中的甲、乙、丙所示。
(1)比较第1次实验和第2次实验，可得结论：
使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械
效率越 。
(2)第3次实验中所做的有用功是 J ，
机械效率是
(3)第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多，动
滑轮自重增大，对动滑轮所做的额外功 (选
填“增大”或“减小”)，因而，由第2、3次实验可
知：滑轮组的机械效率与动滑轮自重大小有关。
(4)综合上述结论，提高机械效率的方法有增大有用功， 额外功(选填“增大”或“减小”)。
答案：(1)高； (2)0.4J 72.7%； (3)增大； (4)减小。