探究影响滑轮组的机械效率的因素
滑轮组的机械效率
滑轮组的机械效率引言在机械领域中,滑轮组是一种常见的机械装置,它由多个滑轮组成,用于改变力的方向和大小,以便完成各种机械工作。
在滑轮组中,机械效率是一个非常重要的概念,它表示实际输出功率与输入功率之间的比值。
本文将介绍滑轮组的机械效率以及影响机械效率的因素。
滑轮组的机械效率概述滑轮组的机械效率是指滑轮组在传递力和改变力方向时的效率。
通常情况下,滑轮组的机械效率是小于1的,这是因为在滑轮组中,存在一些能量损失,如摩擦损失和弹性变形损失。
因此,实际输出功率会小于输入功率。
影响滑轮组机械效率的因素滑轮组的机械效率受多种因素的影响,下面将介绍其中几个主要的因素。
摩擦损失摩擦是影响滑轮组机械效率的主要因素之一。
在滑轮组中,滑轮与滑绳、滑块等传动部件之间会产生摩擦,从而导致能量损失。
为了降低摩擦损失,可以采取一些措施,如使用润滑剂、降低滑轮与传动部件的接触面积等。
弹性变形损失滑轮组中的弹性变形也会导致机械效率的损失。
当滑轮和滑绳受到力的作用时,它们可能会产生弹性变形,从而导致能量损失。
为了减少弹性变形损失,可以选择合适的滑轮材料和设计滑轮的结构。
机械间隙滑轮组的机械间隙也会对机械效率产生影响。
机械间隙是指两个相邻滑轮之间的距离,如果间隙过大,会导致力的损失和能量的浪费。
因此,在设计滑轮组时,需要合理控制机械间隙,确保力能够有效传递。
滑轮摩擦率滑轮的摩擦率也会对机械效率产生影响。
摩擦率是指滑轮表面的摩擦性能,如果摩擦率过大,会导致能量损失增加。
因此,在选择滑轮材料和表面处理时,需要考虑其摩擦率,以提高机械效率。
计算滑轮组的机械效率为了计算滑轮组的机械效率,我们需要知道滑轮组的实际输出功率和输入功率。
实际输出功率可以通过测量滑轮组输出的力和速度来获得。
而输入功率则可以通过测量输入力和速度来获得。
机械效率可以通过以下公式来计算:机械效率 = 实际输出功率 / 输入功率结论滑轮组是一种常见的机械装置,它通过改变力的方向和大小来完成各种机械工作。
探究影响滑轮组机械效率的因素实验原理
探究影响滑轮组机械效率的因素实验原理示例文章篇一:哎呀呀,同学们,今天咱们来一起探究一下那个超级神奇的“影响滑轮组机械效率的因素”实验原理!你说啥是滑轮组?就好比咱们玩的积木搭成的小玩意儿,几个轮子和绳子组合在一起,就能帮咱们省好多力气呢!咱们先来说说这个实验到底是要干啥。
你想想,咱们拉一个东西,如果用简单的办法很费劲,但是用滑轮组可能就轻松多啦。
那为啥有的时候轻松,有的时候还是费劲呢?这就是咱们要研究的呀!比如说,咱们用一个滑轮组去吊起一个重重的石头。
要是绳子拉得不够直,是不是就感觉更吃力啦?这就好像咱们跑步的时候,弯弯曲曲地跑,能跑得快吗?肯定不能呀!所以绳子的缠绕方式就很重要,这是不是一个影响因素呢?还有哦,吊起的东西越重,咱们是不是感觉越累?这就好比你背书包,书包里东西越多,你是不是就越走不动?那物体的重量肯定也是影响滑轮组机械效率的一个大因素呀!再想想,要是滑轮本身就很重,是不是也会让咱们更费劲?这就好像你穿着一双特别重的鞋子走路,能轻松吗?所以滑轮的重量也是个关键呢!还有哦,咱们拉绳子的时候,如果摩擦力特别大,是不是也很麻烦?就像在泥地里走路,一步一滑的,能不费劲吗?所以摩擦力大小也是不能忽略的哟!你看,这么多因素都会影响滑轮组的机械效率。
那咱们做这个实验,不就是为了搞清楚到底哪个因素影响最大,怎么才能让咱们干活更省劲儿嘛!总之,通过这个实验,咱们就能弄明白好多以前不清楚的事儿,以后再遇到要用滑轮组的地方,就能轻松应对啦!这实验多有意思呀,能让咱们变得更聪明,更会解决问题!示例文章篇二:哎呀呀,同学们,你们知道吗?今天我们来探究一个超级有趣的实验——影响滑轮组机械效率的因素!一进实验室,我就看到了一堆奇奇怪怪的器材,有滑轮啦,绳子啦,还有砝码啥的。
我心里就犯嘀咕:“这能弄出啥名堂来?”老师这时候开始说话啦:“同学们,今天咱们一起来揭开滑轮组的神秘面纱!”老师先给我们讲了实验的原理。
他说:“就好像我们爬楼梯,有时候轻松,有时候累得气喘吁吁,这滑轮组的机械效率也有这样的差别。
探究影响滑轮组机械效率的因素
为了达 到这一效 果 , 同学们 用两 根相 同的细线 , 中 其
一
根用水 浸湿 , 以增大 绳子 与滑轮 之 间的 子 拉力 为 0 7N, . 用水 浸 湿 了
绳 子为 08N, . 由此可见 用水 浸湿 了 的绳 子机 械效率
要 小一些 , 从而 说 明机 械摩擦 越 大 , 机械 效率越 小 . 然后 再探 究 机械 重 力 对机 械效 率 的影 响 . 让 我
21 第 1 0 0年 期
物理 通报
物 理 实验教 学
探 究 影 响 滑 轮 组 机 械 效 率 的 因素
李 绍 森
( 淄博 师专附属 中学 山东 淄博 250 5 10)
在初 中物理 的实验 中 , 大多 数 同学 来都 能 测 量 出“ 定滑轮组 的机 械 效 率 ” 但 要 想 弄 清影 响 机 械 测 , 效率大 小 的因素 , 不那 么简单 了 . 就 为 了探 究影 响滑轮 组 机 械效 率 大小 的 因素 , 我 采用 了小组合作 探 究 的方 式 , 同学 们讨 论 交 流 的 把 结果 进行 了简单 的归 纳 : 械 摩擦 、 械 重力 ( 滑 机 机 动 轮和绳 子的重力 )绳 子 的绕 法 、 子 的弹性 、 、 绳 物体 运 动的快慢 、 物体 的重 力 、 体 上 升 的高 度 , 引 导 同 物 并
对滑轮组机械效率 的影响 , 我引导同学们把绳子分
例如 在研 究 声 音 的 产生 时 , 锣 时 发 出声 音 , 敲 而用 手按住 锣 面时 , 音消失 , 声 大部分 学 生总结 为振 动停 止 , 声音 没有 了 , 者 是 没有 振 动 就没 有 声 音 . 或 教师 引导学 生 : 有 声音 , 须怎 样 做 才 能达 到 呢 ? 要 必 总结 归纳 出结论 : 音是 由于物 体 的振 动 而产生 的 . 声 这样 表述完 整 、 确 , 理语言 到位 . 准 物
测量滑轮组的机械效率实验步骤
实验目的本实验旨在测量滑轮组的机械效率,并通过实验数据的分析和计算,得出准确的机械效率数值。
实验原理滑轮组是由一个或多个滑轮组成的机械装置,常用于改变力的方向、大小和作用点的位置。
滑轮组的机械效率是指输入功与输出功之间的比值,即:机械效率 = 输出功 / 输入功实际情况下,滑轮组的机械效率不可能达到100%。
滑轮组的机械效率受到以下因素的影响:1.摩擦损失:滑轮组中的滑轮和轴承之间会存在摩擦,导致能量的损失。
2.弹性变形:滑轮组中的材料会存在一定的弹性变形,同样会导致能量的损失。
3.能量转换时的热损失:能量在转换过程中会产生热,从而损失部分能量。
实验步骤实验器材和试剂准备1.滑轮组实验装置:包括滑轮、轴承、轴等。
2.尺子:用于测量实验装置的尺寸。
3.动力学实验台:用于搭建实验装置。
4.测力计:用于测量输入力和输出力。
5.弹簧秤:用于测量输入力和输出力。
实验装置搭建1.将滑轮组实验装置固定在动力学实验台上,并确保装置稳固。
2.使用尺子测量滑轮组实验装置的尺寸,并记录下来。
测量输入力1.将测力计连接到输入力处。
2.拉动测力计,施加适当的力量,并记录下输入力的数值。
测量输出力1.将测力计连接到输出力处。
2.拉动测力计,施加适当的力量,并记录下输出力的数值。
测量位移1.使用尺子测量输入点和输出点的位移距离,并记录下来。
计算机械效率1.根据测量的输入力、输出力和位移,计算输入功和输出功的数值。
输入功 = 输入力× 位移输出功 = 输出力× 位移2.计算机械效率的数值。
机械效率 = 输出功 / 输入功3.根据实验数据计算出的机械效率,可以进行对比分析,并得出结论。
实验注意事项1.实验装置必须固定稳固,以确保测量结果的准确性。
2.在测量输入力和输出力时,要保持力量的方向和大小恒定。
3.在测量位移时,要准确地测量输入点和输出点的距离。
4.实验数据的测量要重复多次,以提高数据的准确性。
5.实验过程中,注意安全操作,避免受伤或造成实验设备的损坏。
(中考物理)探究滑轮组的机械效率
中考物理一轮复习力学实验大通关(8)探究滑轮组的机械效率1.在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时,同学们提出了下列猜想:(1)滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重力有关;(2)滑轮组机械效率高低可能与被提升的物重有关;(3)滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关;(4)滑轮组机械效率高低可能与承重绳子股数有关。
小明同学设计了如图所示的两个滑轮组,进行对比实验来验证提出的猜想,则该实验验证的猜想是( )A.(1)B.(2)C.(3)D.(4)2.如图,测“动滑轮机械效率”时必须沿__________方向匀速向上拉动弹簧测力计.钩码重为1 N,弹簧测力计的示数为__________N,动滑轮的机械效率是__________.3.某同学用如图所示的实验装置来测量滑轮组的机械效率,相关数据如表所示:实验序号钩码重/N G钩码上升高度/m h绳端的拉力/N F绳端移动的距离/m s 机械效率1 4.0 0.10 1.8 0.30 74.1%2 6.0 0.10 2.5 0.30 80.0%3 6.0 0.15 2.5 48.00.203.10.6086.0%(1)实验中,使用滑轮组提升重物时,应竖直向上________拉动弹簧测力计。
(2)第三次实验中,绳端移动的距离为_________,滑轮组的机械效率为_________。
(3)分析实验数据发现,同一滑轮组提升物体,物体的重力越大,滑轮组的机械效率越___________。
4.在探究影响滑轮组机械效率的因素时,小明提出了如下猜想. 猜想一:滑轮组机械效率与被提升物体所受的重力有关. 猜想二:滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关.为了验证猜想,准备的器材如下:两个相同的滑轮、一根细绳、钩码若干、刻度尺和弹簧测力计.小明把两个滑轮分别作为定滑轮和动滑轮组装成滑轮组,用该滑轮组提升不同数量的钩码进行了三次实验,数据如下表所示.实验次数钩码所受的重力/N G提升高度/m h拉力/N F绳端移动的距离/m s机械效率η1 2.0 0.1 1.0 0.3 66.7%2 4.0 0.1 1.8 0.3 74.1% 36.00.12.50.3请你解答如下问题.(1)表中第3次实验时滑轮组的机械效率为________.根据表中数据在图中画出该滑轮组的绕线方式.(2)分析表中数据可知,用同一滑轮组提升不同的物体,物体越重,滑轮组的机械效率________(选填“越高”“越低”或“不变”).(3)为了验证猜想二,还需增加的实验器材是________________. 5.“测滑轮组的机械效率”的实验数据如下表.实验次数物重(N )G物体上升高度(m )h拉力F (N )绳子自由端移动距离(m )s机械效率1 4 0.1 2.0 0.3 66.7%2 5 0.1 0.3 69.4% 360.12.60.3(1)实验时,应沿竖直向上的方向__________拉动弹簧测力计. (2)第2次实验中弹簧测力计的示数如图所示,为__________N. (3)第3次实验滑轮组的机械效率是__________.(保留到0.1%)(4)如果用这个滑轮组提升7 N 的重物,则它的机械效率可能是_______(选填序号). A.60%B.70%C.80%6.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,实验小组用如图所示的装置进行了实验,实验数据记录如表所示,第三次实验时的拉力如图所示。
2020年中考物理实验复习必刷题:13 滑轮组机械效率的测量(附解析)
2020年中考物理实验复习必刷题:13 滑轮组机械效率的测量一、实验探究题(共15题)1.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,某一实验小组用同一滑轮组进行了三次实验(如图所示),实验数据记录如下表。
(1)实验中应沿竖直方向________拉动弹簧测力计;(2)在第2次实验中,滑轮组的机械效率为________(结果保留一位小数);(3)分析数据可得结论:同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越________(选填“高”或“低”);(4)根据实验结论推测,使用该滑轮组再次将重8N的物体匀速提升10cm,此时滑轮组的机械效率可能为。
A. 71.6%B. 82.6%C. 92.4%D. 100%(5)另一实验小组改变动滑轮的重,提升同一物体进行多次实验,获得数据并绘制出如图丁的图象。
分析可知:被提升物体所受的重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越________(选填“高”或“低”);分析图象中的A点可知,被提升物体所受的重力为________N.(忽略绳重和摩擦)2.某实验小组的同学用如图(甲)所示的器材,探究影响滑轮组机械效率的因素.(1)要提起图(甲)中的重物,请完成滑轮组的绕线(要求拉力最省).该实验小组的同学将图(甲)中的物体换成钩码,采用图(乙)所示的绕线方法,测得滑轮组的机械效率如下表所示.第二次实验,滑轮组的机械效率η2=________%(计算结果保留整数位).(2)请根据上表中的数据,在如图的坐标中用光滑曲线画出η与G的关系图.(3)根据以上信息,可以得出:随着提升物重的增加,滑轮组的机械效率________(选填“增大”、“减小”或“不变”).(4)本次实验中,除物重外,影响该滑轮组机械效率的主要因素还有①________、②________.(5)在某一次测量中,将图(乙)中F的方向改为图(丙)所示,其它条件不变,滑轮组的机械效率________改变.(选填“会”或“不会”)3.如图所示是测量滑轮组的机械效率的实验装置,相关数据记录在表中.(1)请分析表格中实验数据,在下图中画出滑轮组的绕线方法.(2)实验中,使用滑轮组提升重物时,应竖直向上________拉动弹簧测力计.(3)第三次实验中,绳端移动的距离为________,滑轮组的机械效率为________.(4)分析实验数据发现,同一滑轮组提升重物的重力变大时,滑轮组的机械效率将________(选填“变大”“变小”或“不变”).4.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)实验中应沿竖直方向________拉动弹簧测力计,使钩码上升.(2)通过表中数据可分析出第2次实验是用________(选填“甲”或“乙”)图所示装置做的实验.(3)通过第1次实验和第2次实验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(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率________(选填“越高”、“不变”或“越低”).(4)小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次试验,表中第3次试验中空缺的数据应为:机械效率η=________.(5)比较第1次实验和第3次实验可得出结论:使用同一滑轮组,________.5.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)实验中应沿竖直方向________拉动弹簧测力计,使钩码上升.(2)通过表中数据可分析出第2次实验是用________(选填“甲”或“乙”)图所示装置做的实验.(3)通过第1次实验和第2次实验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(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率________(选填“越高”、“不变”或“越低”).(4)小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次试验,测力计的示数如图丙所示,表中第3次试验中空缺的数据应为:绳端拉力F=________N,绳端移动距离s=________m,机械效率η=________.(5)比较第1次实验和第3次实验可得出结论:使用同一滑轮组,________.6.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:(1)通过表中数据可分析出实验2是用________(选填“甲”或“乙”)图做的实验.(2)第三次实验的机械效率是________(百分号前保留整数)(3)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,滑轮组的机械效率越________(选填“高”或“低”).(4)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.7.小华等同学在“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)实验中应沿竖直方向________拉动弹簧测力计.(2)小华发现实验过程中边拉边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止读数,你认为他的想法________(选填“正确”或“不正确”),因为他没有考虑到________对滑轮组机械效率的影响.(3)用丁图装置进行实验,得出表中第4次实验数据,请问表中①的值为________;②的值为________.(4)通过比较2、3两次实验数据得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越________.(5)对第1次实验的机械效率略小于第2次实验的原因,做出合理的解释:________.8.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、________并观察指针是否指在零刻度线,(2)如图所示,测量物体G所受的重力为________。
人教版物理八年级下学期期末总复习 必考实验练习11 探究影响滑轮组机械效率的因素
专题11 探究影响滑轮组机械效率的因素1.某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时,提出了一些猜想并对猜想进行验证。
(1)如果影响机械效率的因素有A、B、C多个,要研究其与B因素的关系,需要先控制其他几个因素不变,而改变因素,从而进行研究。
(2)下列A、B是同学提出的两个猜想:猜想一:两个相同滑轮组成的滑轮组,其机械效率与滑轮组细线的绕法有关;猜想二:两个相同滑轮组成的滑轮组,其机械效率与滑轮组提升的物重有关。
为了验证上述猜想是否正确,同学们准备分别按图1、图2、图3和图4的滑轮组进行实验。
验证猜想一的小组应按图所示的两个滑轮组进行实验,若实验测得两滑轮组的机械效率大小(相等/不相等),则可初步判断猜想一是错误的;验证猜想二的小组应按图所示的两个滑轮组进行实验,若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等,则可初步判断猜想二是(正确/错误)的。
(3)请你为该班同学提出一种提高滑轮组机械效率的方法:。
2.某物理兴趣小组在测量滑轮组的机械效率,实验过程如下:①用弹簧测力计测量沙和袋所受总重力G并填入表格。
②按图安装滑轮组,分别记下沙袋和绳端的位置。
③匀速拉动弹簧测力计,使沙袋升高,读出拉力F的值,用刻度尺测出沙袋上升的高度h和绳端移动的距离s,将这三个量填入表格。
④算出有用功W有,总功W总,机械效率η。
⑤改变沙袋中沙子的重量,重复上面的实验。
次数沙和袋所受的总重力G/N 提升高度h/m有用功W有/J拉力F/N绳端移动的距离s/m总功W总/J机械效率η10.60.20.120.30.1866.7%20.90.20.180.40.60.243 1.20.20.240.50.60.3080%请根据实验过程和实验记录,思考并回答:(1)在第一次实验中,粗心的小冬同学忘记在表格中填写绳端移动的距离s,你认为s 应该为m。
(2)根据表中数据,可计算得出第二次实验的机械效率为。
(3)根据表中数据,分析得出所用动滑轮的重为N.(绳重和摩擦忽略不计)(4)分析三次实验中的数据,可以发现用同一个滑轮组提升重物,物重越大,滑轮组的机械效率。
欣宜市实验学校二零二一学年度中考物理必考25个考学练16测定滑轮组机械效率的含解析试题
黔西北州欣宜市实验学校二零二一学年度实验十六、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、重物上升的间隔h、弹簧测力计挪动的间隔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将刻度尺放在如下列图的位置,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间隔,记录弹簧测力计的读数,并记录物体上升后所到达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间隔h和绳子自由端挪动的间隔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。
次数钩码重钩码上升滑轮组有弹簧测力弹簧测力计滑轮组总功机械效率%【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,且在物重一样时,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上下的主要因素有:A动滑轮越重,个数越多那么额外功相对就多。
B提升重物越重,做的有用功相对就多。
C摩擦,假设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展屡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,这样可以防止一组数据的偶尔性,更能得出普遍性规律。
初二物理(北京版)-探究影响滑轮组机械效率的因素-教案
科目物理教材北京版学段八年级下册本课标题探究影响滑轮组机械效率的因素教学目标设计知识与技能1.理解有用功、总功的概念2.会使用弹簧测力计和刻度尺测量滑轮组的机械效率3.理解物重、动滑轮重和滑轮与轴的摩擦可以影响滑轮组机械效率过程与方法1.通过猜想、测量、验证不同滑轮组的机械效率不同,以及进一步探索同一滑轮组机械效率是否相同的过程,体会科学探索的过程;2. 通过对滑轮组额外功的测量、对比和分析,培养学生记录数据、分析数据的能力。
情感态度与价值观1.让学生体会,在实际测量中,要尊重实验客观事实。
在认识事物和探索的规律的过程中抓住主要矛盾忽略次要矛盾的重要性。
2.在探究滑轮组机械效率的过程重,体会机械的使用对社会发展的作用,意识到提高机械效率的必要性。
教学重点 1.有用功和总功的讲解2.测量动滑轮对物体的拉力3.记录、分析实验数据教学难点1.如何测量滑轮对重物拉力2.探究滑轮组机械效率与物重是否有关时,避免循环论证教学流程比较不同滑轮组做相同有用功时的机械效率分析、猜想、验证影响滑轮组机械效率不等因素比较相同滑轮组做不同有用功时的机械效率分析、猜想、验证影响滑轮组机械效率不等因素测量滑轮组的机械效率滑轮组的机械效率与动滑轮重有关滑轮组的机械效率与物重有关与提升物体高度无关问题解疑学以致用小结实际测量中,不能忽略次要因素。
探究规律是可抓住要因素忽略次要因素教师活动问题:不同滑轮组,做相同的有用功机械效率相同吗?验证猜想:测量两滑轮组机械效率问题:如何测量滑轮组的机械效率分析学生方案回顾机械效率:滑轮组的机械效率等于有用功与总功的比值,总功是外界对滑轮组的输入功,此时是人手对滑轮组的拉力F做的功,等于绳子末端受到的拉力F乘以绳子末端被拉过的距离S。
滑轮组对外输出的功叫做有用功,那么有用功是哪个力做的功呢?显然是动滑轮对外的拉力T做的功是有用功。
三种情景下的拉力T的大小分析情景一中如果物体在变速上升的过程中,动滑轮对物体的拉力T不等于G,只有使物体匀速上升,动滑轮对物体的拉力T=G,所以这种情景下要想测量滑轮组的机械效率,必须让重物匀速上升。
机械效率影响因素
机械效率影响因素简单机械的机械效率是力学中的重点和难点,也是中考几乎每年必考的一个知识点。
为了较好地理解各种简单机械的做功情况,就要弄清有用功、额外功和总功的概念:(1)有用功:机械对物体做的功,是目的.(2)额外功:不需要但不得不做的功,例如克服机械间的摩擦做功.(3)总功:人(动力)对机械做的功.最常见的简单机械有三种:滑轮组、杠杆和斜面。
下面就这三种简单机械模型来讨论一下简单机械的机械效率影响因素。
一、探究影响滑轮组机械效率的因素(竖放)滑轮组的机械效率(不计摩擦)物轮轮物物轮物物额外有用有用总有用GGGGGhGhGhGWWWWW+=+=+=+==11η因此滑轮组的机械效率与物重与轮重有关:(1)滑轮越重,滑轮组的机械效率越低,可以理解为滑轮越重,做的额外功越多;(2)物体越重,滑轮组的机械效率越低,可以理解为做的有用功多,机械效率越高1.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某同学用如图所示的同一滑轮组分别做了三次实验,实验数据记录如下:(1)写出表中标有编号①、②和③的空格处的数据?(2)在实验操作中应该怎样拉动弹簧测力计?(3)分析实验数据,同一滑轮组的机械效率主要与什么因素有关?为什么?(4)不同滑轮组的机械效率又与其它哪些因素有关呢?(列举一例)答案:(1)2.2N 30 (2)竖直向上匀速拉动(3)物体的重力有关(4)还与动滑轮重力有关2.在“测滑轮组机械效率”的实验中,小强按正确方法操作,图9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0.1J,人做的总功为_______J。
(2)对以上两个计算结果进行比较,其不合理之处是______________;结合弹簧测力计放大图,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为______________。
(4)实验中,若仅增加钩码的重,则滑轮组的机械效率将_______ (选填“增大”、“减小”或“不变”).答案:(1)0.06 (2)总功小于有用功测力计读数错了(3)83.3% (4)增大3.某实验小组探究影响滑轮组机械效率的因素的实验装置如图所示,实验数据如下表。
最新人教版物理八年级下学期期末总复习-探究影响滑轮组机械效率的因素
探究影响滑轮组机械效率的因素1.某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时,提出了一些猜想并对猜想进行验证。
(1)如果影响机械效率的因素有A、B、C多个,要研究其与B 因素的关系,需要先控制其他几个因素不变,而改变因素,从而进行研究。
(2)下列A、B是同学提出的两个猜想:猜想一:两个相同滑轮组成的滑轮组,其机械效率与滑轮组细线的绕法有关;猜想二:两个相同滑轮组成的滑轮组,其机械效率与滑轮组提升的物重有关。
为了验证上述猜想是否正确,同学们准备分别按图1、图2、图3和图4的滑轮组进行实验。
验证猜想一的小组应按图所示的两个滑轮组进行实验,若实验测得两滑轮组的机械效率大小(相等/不相等),则可初步判断猜想一是错误的;验证猜想二的小组应按图所示的两个滑轮组进行实验,若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等,则可初步判断猜想二是(正确/错误)的。
(3)请你为该班同学提出一种提高滑轮组机械效率的方法:。
2.某物理兴趣小组在测量滑轮组的机械效率,实验过程如下:①用弹簧测力计测量沙和袋所受总重力G并填入表格。
②按图安装滑轮组,分别记下沙袋和绳端的位置。
③匀速拉动弹簧测力计,使沙袋升高,读出拉力F的值,用刻度尺测出沙袋上升的高度h和绳端移动的距离s,将这三个量填入表格。
④算出有用功W有,总功W总,机械效率η。
⑤改变沙袋中沙子的重量,重复上面的实验。
次数沙和袋所受的总重力G/N 提升高度h/m有用功W有/J拉力F/N绳端移动的距离s/m总功W总/J机械效率η1 0.6 0.2 0.12 0.3 0.18 66.7%2 0.9 0.2 0.18 0.4 0.6 0.243 1.2 0.2 0.24 0.5 0.6 0.30 80% 请根据实验过程和实验记录,思考并回答:(1)在第一次实验中,粗心的小冬同学忘记在表格中填写绳端移动的距离s,你认为s应该为m。
(2)根据表中数据,可计算得出第二次实验的机械效率为。
(3)根据表中数据,分析得出所用动滑轮的重为N.(绳重和摩擦忽略不计)(4)分析三次实验中的数据,可以发现用同一个滑轮组提升重物,物重越大,滑轮组的机械效率。
备战2020九年级物理提升训练——探究滑轮组的机械效率
备战2020九年级物理提升训练——探究滑轮组的机械效率1.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某小组用如图的同一滑轮组提升不同钩码,分别做了甲、乙、丙三组实验,实验数据记录如下:(1)在实验中,测绳端拉力F时,应尽量______向上匀速拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。
(2)结合图中测力计示数,表格中编号①的数值是______,②的数值是______(保留一位小数)。
(3)多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率,目的是为了______A.减小摩擦B.多次测量取平均值减小误差C.获得多组数据归纳出物理规律(4)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,______中的方法是与本实验同理的。
A:鼓励人们“拼车”出行,使汽车尽量装满人员。
B:汽车制造厂用新材料减轻汽车重量。
C:经常给汽车做保养,保持良好的润滑。
2.小马和小李设计了如图甲、乙所示两种滑轮组来提升同一重物,在讨论滑轮组机械效率时两人产生了分歧,小马认为:“甲滑轮组的动滑轮个数少,机械效率高”;小李却认为:“乙滑轮组更省力,机械效率高”。
两人谁也说服不了谁,于是决定进行实验来验证自己的猜想是否正确。
(所用每个滑轮的重相同,绳重和摩擦忽略不计),他们在实验中得到的数据如下表所示:(1)根据所测数据,请计算一个动滑轮的重力是______N,甲滑轮组的机械效率是______;(2)由计结果可以确定______的说法是正确的,这个实验说明了影响滑轮组机械效率的因素是______,由此可知,可采用______的方法来提高滑轮组的机械效率。
(3)随后小马又设计了一个方案,如图丙所示,你认为和图甲装置对比,在提升同一重物时,装置丙的机械效率______(选填“大于”“等于”或“小于”)装置的机械效率。
3.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,实验数据如下表:(1)分析表中数据,回答以下问题:①实验中,应沿竖直方向________拉动弹簧测力计;在测量测力计移动的距离时,有一个数据的记录错误,错误的数据是______ ;②第3次实验中滑轮组的机械效率是_______ ;③由表格中的数据可知:滑轮组的机械效率与____________无关。
【中考物理】2023届北京市区域高频考点一模复习专题分层—探究影响机械效率的因素(含解析)
【中考物理】2023届北京市区域高频考点一模复习专题分层—探究影响机械效率的因素1.探究实验:滑轮组的机械效率是否与绕绳方式有关。
小宇在做“测量滑轮组的机械效率”实验中忽然想到:同一个滑轮组有两种不同的绕绳方式,不同的方式下,滑轮组的机械效率会不会不同呢?他做了初步的设想,同一个滑轮组,使用不同的绕绳方式,提升相同的物体时测量机械效率。
他已经将滑轮组绕好绳子,如图所示,实验室提供了刻度尺和已经调零的弹簧测力计。
(1)小宇探究问题的自变量是___________;(2)写出机械效率的测量方法;___________(3)设计记录数据的表格。
___________2.小明发现公共场所为残障人士设计的无障碍通道是斜面,且不同的斜面通道的倾斜程度有所不同,这引发了小明对斜面的兴趣。
他想了解斜面的机械效率是否与倾斜程度有关,便与实验小组的小伙伴们用如图所示装置进行实验探究。
(1)测量斜面的机械效率,需要的测量工具是______、______。
(2)请设计出实验数据记录表。
______(把表格画在答题卡的方框里面)(3)准备动手实验时,有小伙伴提出,斜面的机械效率还可能跟斜面的粗糙程度有关。
则他们要探究斜面的机械效率是否与倾斜程度有关时,应当保持______不变,这里采用的科学研究方法是______。
3.许多实验器材在物理实验中能被重复利用,斜面就是其中之一。
请完成下列利用斜面进行实验的有关内容:(1)图甲所示实验中,为便于测量小车在斜面上的运动时间,应使斜面保持__________(选填“很大”或“很小”)的坡度;(2)图乙所示实验中,对于同一个球A,要改变A撞击木块前的动能大小,可进行的操作是_________;(3)图丙所示实验中,斜面倾斜角为30°,物体B重为4N。
用弹簧测力计沿斜面拉动B时,应使B做___运动,实验中弹簧测力计示数如图所示,则所测斜面的机械效率为__________。
4.如图是测动滑轮的机械效率的示意图。
九年级物理提升训练——探究滑轮组的机械效率
备战2020九年级物理提升训练——探究滑轮组的机械效率1.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某小组用如图的同一滑轮组提升不同钩码,分别做了甲、乙、丙三组实验,实验数据记录如下:(1)在实验中,测绳端拉力F时,应尽量______向上匀速拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。
(2)结合图中测力计示数,表格中编号①的数值是______,②的数值是______(保留一位小数)。
(3)多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率,目的是为了______A.减小摩擦B.多次测量取平均值减小误差C.获得多组数据归纳出物理规律(4)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,______中的方法是与本实验同理的。
A:鼓励人们“拼车”出行,使汽车尽量装满人员。
B:汽车制造厂用新材料减轻汽车重量。
C:经常给汽车做保养,保持良好的润滑。
2.小马和小李设计了如图甲、乙所示两种滑轮组来提升同一重物,在讨论滑轮组机械效率时两人产生了分歧,小马认为:“甲滑轮组的动滑轮个数少,机械效率高”;小李却认为:“乙滑轮组更省力,机械效率高”。
两人谁也说服不了谁,于是决定进行实验来验证自己的猜想是否正确。
(所用每个滑轮的重相同,绳重和摩擦忽略不计),他们在实验中得到的数据如下表所示:(1)根据所测数据,请计算一个动滑轮的重力是______N,甲滑轮组的机械效率是______;(2)由计结果可以确定______的说法是正确的,这个实验说明了影响滑轮组机械效率的因素是______,由此可知,可采用______的方法来提高滑轮组的机械效率。
(3)随后小马又设计了一个方案,如图丙所示,你认为和图甲装置对比,在提升同一重物时,装置丙的机械效率______(选填“大于”“等于”或“小于”)装置的机械效率。
3.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,实验数据如下表:(1)分析表中数据,回答以下问题:①实验中,应沿竖直方向________拉动弹簧测力计;在测量测力计移动的距离时,有一个数据的记录错误,错误的数据是______ ;②第3次实验中滑轮组的机械效率是_______ ;③由表格中的数据可知:滑轮组的机械效率与____________无关。
影响滑轮组机械效率的因素
影响滑轮组机械效率的因素张伟一、测定滑轮组机械效率的实验在测定滑轮组机械效率实验中,探究影响机械效率的因素是该实验的主要目标之一.例1张兰和刘芳两位同学运用如图1所示的实验装置测定了滑轮组的机械效率,在全班交流实验结果时,老师提出:如果各组所用滑轮和串绕绳子的方式不变,改变其他因素,是否会影响它的机械效率呢?大家积极思考,提出了各种猜想,概括起来有如下几种:猜想1:可能与匀速提升的速度大小有关;猜想2:可能与被提升的钩码重力有关;猜想3:可能与匀速提升的速度大小和被提升的钩码重力都有关;猜想4:可能与钩码被提升的高度有关.张兰和刘芳分别根据各自的猜想进行了探究,实验记录如下表.(1)请帮助张兰完成表中的一项计算;(2)请根据她们的实验记录,分别在表中写出探究结果;(3)归纳她们的实验探究,你所得的结论是:.解析本题考查的是同学对测定滑轮组机械效率的计算及结论的总结,需要运用机械效率的计算及控制变量法分析数据,得出结论.从题目看计算是很简单的,运用η=W有/W 总=15N×h/(6N×3h)=83.3%,从张兰的实验数据看,速度相同时,钩码越重,机械效率越大;从刘芳的数据看钩码重力相同时,机械效率与速度大小无关.点评该实验考查了同学对影响滑轮组机械效率因素的认识,从该题看,张兰与刘芳的实验数据只能得出机械效率与钩码重力的大小有关,与钩码被提升的高度及速度无关.其实影响滑轮组机械效率除了与钩码的重力有关外,还与动滑轮的重力、绳重及绳与滑轮间的摩擦有关.二、滑轮组机械效率的相关计算在滑轮组机械效率的计算中,经常会遇到机械效率发生改变的情况,最常见的是滑轮组所挂的物体的重力发生改变.例2一个工人用由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组(不计摩擦和绳重),站在地上将400N重的货物经过10s匀速提高4m,所用的拉力是250N,求:(1)这个工人做功的功率是多少?(2)此时滑轮组的机械效率是多少?(3)若把800N的重物提起,工人至少要用多大的拉力?解析由于站在地面向下拉绳,则吊起动滑轮的绳子段数为2段,则(1)P=W/t=250N ×4m×2/10s=200W;(2)η=W有/W总=400N×4m/(250N×8m)=80%;(3)由于不计摩擦与绳重,则由F=1/2(G+G动)得G动=2×250N-400N=100N,则F=1/2×(800N+100N)=450N.点评对于同一滑轮组,动滑轮的重力不变,由于所挂重物变成800N,其机械效率发生了改变.因而计算拉力时不能用前面的机械效率进行计算,只能先求出动滑轮重,再计算拉力.由于不计摩擦及绳重,则动滑轮的重力可以用F=1/n(G+G动)求出,然后再用F=1/n(G+G动)计算拉力.。
初二物理(人教版)-探究滑轮组机械效率与哪些因素有关-1教案
教学设计
教学流程
教学
环节
教师活动学生活动教学说明
新课
引入提问:通过上节课的学习,我们知
道机械效率的公式有哪些?
说出机械效率的公式温故而知新
提问:学习机械效率的知识是为了
解决生活中的问题,如何提高这些
滑轮组的机械效率呢?
展示:多个滑轮组图片
学生观察并思考,影响机械
效率的因素。
创设情境,激发
学生求知欲和学
习兴趣。
复习上节课内容引入新课
猜想滑轮组机械效率的大小
与哪些因素有关
设计实验方案
进行实验与收集数据
分析数据得出结论
对结论进行评估
通过评估对实验提出问题
对提出的问题进行再探究
设计新的实验方案——并进
行实验——收集数据
分析总结得出结论。
滑轮组机械效率
滑轮组机械效率引言在物理学中,滑轮组是一个经典的机械装置,用于改变力的方向或大小。
滑轮组由多个滑轮组成,每个滑轮可以自由旋转,通过绳、链或带等连接起来。
滑轮组在各种不同的应用中都得到了广泛的应用,例如起重机、绞车、自行车等。
滑轮组的机械效率是衡量其性能的重要指标。
机械效率是指滑轮组输出功率与输入功率的比值,是一个衡量滑轮组工作效率的指标。
本文将介绍滑轮组的机械效率和影响机械效率的因素。
滑轮组的机械效率滑轮组的机械效率表示为η,可以通过下面的公式计算:η = (输出功率 / 输入功率) × 100%其中,输出功率是指滑轮组所实现的有用功,而输入功率是指滑轮组所需要的总功。
滑轮组的机械效率通常低于100%,这是因为机械系统总会存在一定的能量损耗,如摩擦和空气阻力等。
因此,机械效率小于1。
影响滑轮组机械效率的因素滑轮组的机械效率受到多个因素的影响。
以下是几个常见的影响因素:摩擦损耗滑轮组中存在的摩擦力会导致能量损耗。
摩擦损耗取决于滑轮与绳、链或带之间的接触情况以及滑轮自身的摩擦系数。
摩擦力越大,摩擦损耗也越大,从而降低滑轮组的机械效率。
绳、链或带的弯曲损耗滑轮组中的绳、链或带在经过滑轮时会受到一定程度的弯曲,从而产生弯曲损耗。
弯曲损耗取决于绳、链或带的材料和几何形状以及滑轮的半径。
如果绳、链或带弯曲程度较大,弯曲损耗也会增加,进而降低滑轮组的机械效率。
重力损耗滑轮组在起重机、绞车等应用中经常需要克服重力。
克服重力需要消耗额外的能量,因此会降低滑轮组的机械效率。
提高滑轮组机械效率的方法为了提高滑轮组的机械效率,可以采取以下几种方法:减小摩擦损耗可以通过使用更光滑的材料或添加润滑剂来减小滑轮组的摩擦损耗。
优化绳、链或带的几何形状通过选择合适的绳、链或带材料和几何形状,可以减小弯曲损耗,提高滑轮组的机械效率。
优化滑轮的设计合理设计滑轮的半径和材料,可以减小摩擦和弯曲损耗,提高滑轮组的机械效率。
最小化重力损耗在滑轮组的设计中,可以通过减小负载重量或改变绳、链或带的切线力方向来最小化重力损耗。
影响滑轮组机械效率的因素
物重 G/N 物体上升的 高度h/cm
测力计的 测力计移动的 示数F/N 距离s/cm
1 2 3
6 6 6
3 5 8
2.5 2.5 2.5
9 17 24
(1)分析 表中数据,回答以下问题: ①表中有一个数据的记录是错误的,错误的数据 ___________________________ ; 17cm(或5cm) ②第3次实验中滑轮组的机械效率___80% _________; 物体上升的高度 ③滑轮组的机械效率与______ __________无关; F (2)小红在小明实验的基础上多使用了一个滑 轮也做了试验,如乙图所示: ①小红多使用了一个滑轮,目的是为了改变: G ___________ __________ 拉力的方向 甲 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 ______ 相同 (选填“相同”或“不相同”),理由: 所做的有用功与总功的比值不变 ____ ____________________________ (3)小刚利用丙图的滑轮组提升同一个重物,若 忽略绳重及摩擦,与乙图相比(已知:G丙动>G 减小 乙动),它的机械效率将______ (选填“增 丙 大”“减小”或“不变”),理由是: 所做的有用功与总功的比值减小
乙
F
例2、提高滑轮组的机械效率,下 列措施正确的是( ) B A.多用几个动滑轮,减小拉力 B.增加钩码个数,增大拉力 C.减小提升的高度,减小做功 D.上述措施都可行
序 号 1 2 3
物重G /N
物体被提升的 高度h /m
拉力F /J
绳端移动的距离s /m
W有用 /J
W总 /J
机械效率η
滑轮组的机械效率与哪些因素有关?
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1 2 3 1 2 3 0.1 0.1 0.1 0.6 0.9 1.1 0.3 0.3 0.3 55.6 74.1 90.9
(1)分析上述数据,得出机械效率与物重的关系
用同一个滑轮组提升物体时,提升物体越重,滑 轮组的机械效率越高
四.反馈迁移,拓展提升:
被提升物体的重 G物
1.滑轮组的机械 效率的影响因素: 动滑轮重 G动 绳重及绳与滑轮间的摩擦 f 物体提升的高度 h 2.滑轮组的机械 滑轮组的绕线方式 n 效率的典型无关 因素 物体提升的速度
3.
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?
3.在探究“滑轮组机械效率与物重关系”的实验中,用 同一滑轮组装置做了三次实验,测量的数据如下表:
乙
丙
(1)、比较1、2两次实验,可得的结论:
同一滑轮组,提起的物重越重,滑轮组的机械效率越高 不同的滑轮组机械效率不同,且在物重相同时,动滑轮可得的结论:
(二)、按图甲所示的滑轮组进三次实验, 将数据如下表:
实验 物重 物体上升的 次数 G/N 高度h/cm 1 6 3 2 6 6 3 6 8 测力计的 测力计移动 示数F/N 的距离s/cm 3 3 3 9 18 24
三、点拨诱导,解难释疑:
影 响 滑 轮 组 机 械 效 率 的 因 素
被提升物体的重 动滑轮重 绳重及绳与滑轮间的摩擦
(一)、按图中的甲、乙、丙所示装 置实验,将得到的数据填入下表:
次 钩码 钩码上 测力计 测力计 机械 数 重 升高度 的示数 移动距 效率η G/N h/m F/N 离s/m /% 1 2 3 2 4 4 0.1 0.1 0.1 1 1.7 2 0.3 0.3 0.5 66.7 78.4 甲 40
甲
②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 。 __________________________________
(三)、在实验甲的基础上,再用图乙做实 验: ①图乙做法目的是为了改变 滑轮组的绕线方式; ②甲、乙各自的滑轮组提升相同 的重物时,若忽略绳重及摩擦, 甲 乙 相同 它们的机械效率_______ (“相同”或“不相同”),理由是: 做的有用功相同,做的额外功也相同 。 ____________________________ 结论是:滑轮组的机械效率与绕线方式无关 ________________________
测滑轮组的机械效率
一、实验回顾,激趣导入: 实验原理:
所测物理量:
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 弹簧测力计、刻度尺 测量仪器:
二、展示目标,自主探究:
1、目标: (1)知道测量滑轮组机械效率的原理, 正确选择器材并合理组装器材。 2、自主探究: 测滑轮组的机械效率
(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