表一（装置甲）物理实验与探究卡
---------沿--------此----------剪---------开--------- 表二（装置乙）物理实验与探究卡
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）。
（机械制造行业）物理实验探究专题滑轮组机械效 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：_______________________________________ 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 2 0.1 0.9 0.3 74.1 2 4 0.1 1.6 0.3 3 4 0.1 1.1 0.5 2、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______ 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：___________________________________ 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/cm 1 6 3 2.5 9
2 6 5 2.5 18 3 6 8 2.5 24 （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： 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 4.2 79.4 中等提升速度10 4.2 79.4 较大提升速度10 4.2 79.4 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。 （1）由表中数据可计算出，滑轮组对钩码做的有用功为_______J,人做的总功为______J。钩码总重G(N) 钩码上升高度h(m) 测力计拉力F(N) 测力计移动距离 s(m) 5 0.05 1.4 0.15 （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
答案与评分标准 一、选择题（共18小题） 1、（2009?包头）如图所示的滑轮组将重10N的物体匀速提升0.1m，所用时间为2s，作用在绳子末端的拉力F为6N（不计绳重和绳与滑轮间的磨擦），下列计算结果正确的是（） A、所做的有用功为1J B、动滑轮自重0.2N C、拉力F做功的功率为0.3W D、该滑轮组的机械效率为83.3% 考点：滑轮组及其工作特点；功的计算；有用功和额外功；滑轮（组）的机械效率；功率的计算。 专题：计算题；比较思想。 分析：（1）由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，工作特点是：可以达到既省力又改变力的作用方向．动滑轮由几段绳子承担，绳端移动的距离就是物体升高高度的几倍．（2）结合功、功率和机械效率的公式分别计算出所做的有用功、动滑轮自重、拉力F做功的功率、该滑轮组的机械效率，然后和所提供的计算结果比较，得出正确的判断． 解答：解：A、∵用滑轮组提升物体，对物体做的功是有用功． ∴所做的有用功W用=Gh=10N×0.1m=1J． ∴该选项中，所做的有用功为1J，计算结果正确． B、∵不计绳重和绳与滑轮间的摩擦时，该滑轮组中的动滑轮由两段绳子承担，绳子上的拉力是物体和动滑轮总重的二分之一，则：动滑轮的重力G动=2F﹣G物=2×6N﹣10N=2N． ∴动滑轮自重0.2N，计算结果不正确． C、∵用滑轮组提升物体，拉力F做的功是总功，则拉力F做功的功率． ∴拉力F做功的功率为0.3W，计算结果不正确． D、∵该滑轮组的机械效率η=． ∴该滑轮组的机械效率为83.3%，计算结果正确． 本题计算结果正确的有两个：A和D． 故选A、D． 点评：本题考查滑轮组的工作特点，利用公式逐个计算，然后和选项比较，计算过程注意格式，过程和结果都有单位． 2、如图所示，斜面长为3cm，高为lm，工人用400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子推到车上．在这过程中（） A、有用功是400J，总功是840J B、有用功是840J，额外功是400J C、总功是12O0J，机械效率是7O% D、有用功是400J，机械效率是7O% 考点：功的计算；有用功和额外功；斜面的机械效率。 专题：计算题；应用题。
滑轮组机械效率计算专题 一、复习目标： 1、了解滑轮组的特点 2、会解答简单的关于滑轮组机械效率的计算 二、知识储备： 1.对于简单机械来说，提升重物时，克服___________所做的功为有用功,实际拉力做的功为________.那么机械效率的计算公式可写作η=_____________. 2、在力学中，功包含两个必要的因素分别是和，计算功的公式W= 。克服重力做功的公式为W= ，克服阻力做功的公式为W= 。功率的计算公式P= = 。 3、计算机械效率的公式是。 三、典例解析： 例题：用滑轮组将重6×102N的物体匀速提高2m，拉力所做的功为2×103J，所用的时间为20s。求： （1）有用功；（2）拉力的功率；（3）该滑轮组的机械效率。 四、跟踪练习： 1、如图1是伍实同学在测量滑轮组的机械效率实验的图形，重物的质量 为100g，每个滑轮的质量都为50g，不计绳子与滑轮、滑轮轴之间的摩擦， 使用滑轮组使钩码匀速直线上升10㎝，则人的拉力大小为 N，有 用功为 J，额外功为 J，机械效率为。 步骤： 2、用如下图所示的滑轮组吊起重物，不计绳重和摩擦。 （1）当物重为150N时，绳端所用的拉力是60N，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 功的功率是多少？此时滑轮组的机械效率是多少？
3、用如图3所示的滑轮组来匀速拉动钢锭，已知钢锭与地面的摩擦力F 1为 1200N ，若此时滑轮组的机械效率为80%，物体速度为1m/s ． ①拉绳的速度是多少？ ②拉绳的力F 至少为多大？ ③拉力的功率是多少？ ④如果想用更小的力拉动钢锭，请你提出一条可行性建议． 五、达标测试： 1、如图3所示，物重G 为600N ，用滑轮组将重物匀速提升5m ，所用的拉力F 为250N ，滑轮组的机械效率为_______；若不计摩擦，被提升的物重增加时，滑轮组的机械效率将________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 2、如图6所示，用一动滑轮拉一物体A 以0.5m/s 的速度在水平面上作匀速直线运动，物体A 重为20N ，受到的摩擦阻力是物重的0.2倍，水平拉力为2.5N ，则在2s 内拉力做的功是_______，滑轮的机械效率是______(不计滑轮重力) 3、下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（ ） A ．功率大的机械，做功一定多 B ．做功快的机械，功率一定大 C ．效率高的机械，功率一定大 D ．做功多的机械，效率一定高 4、关于机械效率，下列说法正确的是（ ） A.有用功越大，机械的机械效率就越高 B.额外功越大，机械的机械效率就越低 C.总功越大，机械的机械效率就越低 D.有用功与总功的比值越大，机械的机械效率就越高 F 1
探究滑轮组的机械效率 一、实验目的： 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。 二、实验原理： ∵ Ｗ有用＝Ｇh ， Ｗ总＝Ｆｓ，s=nh (其中，G 表示物重，F 表示弹簧测 力计的拉力，s 表示弹簧测力计移动的距离，h 表示重物上升的距离h ，n 表示承载物体的绳子的股数) ∴ 三、所测物理量： 必须测量：物重G 、拉力F 、 [假设为0.1m 、弹簧测力计移动的距离S=nh=0.1n （m ）] 重物上升的距离h 和弹簧测力计移动的距离S 这两个物理量可以不测量 四、实验器材：钩码、滑轮组、铁架台、细线、弹簧测力计、刻度尺。 五、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．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。 4．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 计算该滑轮组的机械效率。 图１ 图2 图3 图4
5．改变所挂钩码的重力，重复以上实验步骤。 6.钩码重力不变，承载滑轮组重复上述实验步骤。 注意：实验过程中应匀速竖直拉动测力计 实验表格： 六、交流与总结： 1.相同滑轮组的机械效率是否相同？ 不一定相同，用同一滑轮组提升钩码，所挂钩码质量大时比挂钩码质量小时机械效率大。 2.不同滑轮组的机械效率是否相同？ 不一定相同，挂钩码相同时，动滑轮质量大的滑轮组的机械效率比动滑轮质量小的滑轮组的机械效率低。 3.物体上升越高机械效率越大对不对？ 因为S绳=nh物，所以h增大几倍，W有和W总也同时增大几倍，两者的比值η不变，所以机械效率的大小与重物上升的高度无关 4.越省力的机械，其机械效率越高对不对？ 越省力的机械，动滑轮质量越大，机械做的额外功越多，有用功在总功中占的比例越小，机械效率也小。无关 七、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
1.如图甲所示，为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重9N ． (1)若拉力大小为5N ，该滑轮组的机械效率为________； (2)若不考虑绳重.绳子和滑轮之间的摩擦，只改变滑轮组绳子的绕法（如图乙所示），该滑轮组的机械效率将________；若只增加钩码的个数，该滑轮組的机械效率将________（选填“增大“.“减小“.“不变“）． 2. （1）通过表中数据可分析出实验1是用 （填“甲”或“乙”）图做的实验，实验2是用 （填“甲”或“乙”）图做的实验。 （2）请将表中空白处填上恰当的数据。（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___________。 （4）比较实验1和实验3可得正确结论：使用同一滑轮组，________________________，可以提高滑轮组的机械效率。 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表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是________，应改为_________； ②第3次实验中滑轮组的机械效率是_________； ③滑轮组的机械效率与_________无关。 （2）小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图乙所示。 ①小红多使用一个滑轮，目的是为了改变________________________________； 甲 乙
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：____________________________________。 4.小明测滑轮组机械效率的实验过程如图所示。小明匀速拉动弹簧测力计时，弹簧测力计的示数如图 丁所示。 （1）根据上面的实验数据，计算该滑轮组做的有用功、总功和机械效率（写出计算步骤）。 （2）若增加提升钩码的个数，该滑轮组的机械效率 （填“增大”、“不变”或“减小”）。 影响该滑轮组机械效率的因素还有 。 5.在“测量滑轮组机械效率”的实验中，小明同学测的数据如下表所示： （1）根据表格提供的信息请你帮小明完成滑轮组的装置图。 （2）在表中空白处写出机械效率的值。 （3）实验后小明积极思考如果该滑轮组的滑轮个数及绕绳方式不变，改变其他因素是否会影响它的机械效率呢？他想可能改变绳子与滑轮之间的摩擦会影响机械效率。你还能提出一个猜想吗？并针对你的猜想设计实验方案。 猜想； ； 实验方案： 。 实验数据如下表所示． (1) 在表格的空格处，填上合适的数据． (2) 在图16中用笔画线代替细绳组装滑轮组． (3)第1次实验测得滑轮组的机械效率为________． (4)如果将重为3N 的钩码挂在同一滑轮组下，根据题中已有的信息可以判断出这时滑轮组的机械效率应在___________范围内． 丁 甲 乙 丙 丁
九年级物理机械效率测试题（附答案） 《机械效率》测试题一、填空题（每空1分，共30分）1．对完成工作任务无用而又必须做的功叫做_________，有用功和额外功 之和叫做___________。2．因为_________功总小于_________功，所以机械效率总小于1。提高机械效率的途径是减小___________功。3．板车上装有货物，一人拉着该板车将货物送到目的地，对货物所做的功叫_____功，对板车所做的功叫______功，如果目的 是送板车，则对板车所做的功叫_____功，对货物所做的功叫______功。4．一台起重机将3600N的货物提高4m，如果额外功是9600N，起重机做的有用功是____________，总功是___________，机械效率 是___________。5．利用一个动滑轮将重70N的物体匀速提高 6m，设动滑轮重10N，绳重和摩擦不计，则利用动滑轮所做的额外功是_____________，总功是___________，这个滑轮组的机械效率是 ___________。6．如图1所示，物重40N，滑轮重10N，用力F 匀速向上提起重物时，拉力F的大小为______，滑轮组的机械效率是________。（绳重和摩擦不计）7．某机械的机械效率为80%， 使用它做400J的有用功，需同时做________J的额外功。8．如图2是测定滑轮组的机械效率的实验装置，除了图中器材外，还需要___________和___________；除钩码重外，还要测出的数据有 ___________、____________、__________；弹簧测力计的拉力方向 应__________，钩码应___________上升；将图中钩码减少一个，则 滑轮组的机械效率将__________。9．如图3所示，物体A的质量是100kg，在力F的作用下物体以0．5m/s的速度沿水平方向匀速前进。若A与水平面间的摩擦力为物重的1/2，滑轮组的机械效率为80%，则5s内拉力的有用功是______J，拉力F是______N。（g取10N/kg）10．用图4所示的滑轮组甲和乙，提起同样重的物体时甲滑轮组的机械效率为η甲，乙滑轮组的机械效率为η乙，则可判定η甲 ______η乙；如果用乙滑轮组第一次提起重G1的重物，机械效率为η1，第二次提起重为G2的重物（G1> G2），机械效率为η2，则可 判定η1______η2。（不考虑绳重和摩擦的影响，且动滑轮的重力相等）二、选择题（每题3分，共30分）1．分别用杠杆、
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 ① S=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） ③ V 绳=n V 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： ①η有 总（当滑轮组处于竖直状态时）或η有 总 （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） ② P=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（）
机械效率实验题典型例题 1．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23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 22乙 中画出滑轮组的绕线。 2．图15甲是小刚测量滑轮组机械效率的示意图。实验时，他用弹簧测 力计拉动绳子自由端，将总重为6N 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15 乙所示。则： （1）钩码上升的高度是 cm ； （2）拉力F 做的功是 J ； （3）滑轮组机械效率是 %。（结果保留一位小数） 3．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。 （1）表中第1次实验数据有错误，改正后计算出其机械效率为 。 （2）根据另一组正确的数据计算出的机械效率为 ；比较两次的机 图23 乙 甲 甲 图15 乙 0 N
（3）实验中拉动弹簧测力计时要注意 。 （4）小刚用弹簧测力计测力时发现示数有忽大忽小现象， 引起这种现象的原因是 造成的。为改变这种现 象，小刚让弹簧测力计静止下来读数，这样他测得的 机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （5）若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，滑 轮组的机械效率 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 4．图19甲是小刚测动滑轮的机械效率的示 意图。他用弹簧测力计拉动绳子自由端， 将重为6N 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18乙所示。则： (1) 弹簧测力计的示数是 N ； (2) 弹簧测力计移动的距离为 cm ； (3) 滑轮组做的有用功是 J 。 5．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17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： 图18 甲 9 乙 0 N
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Fs Gh = 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
测滑轮组的机械效率教学目标： 知识与技能： 1、通过实验认识到s=nh、什么条件下F= + G G n 动成立. 2、分析影响使用滑轮组提升重物时的做了哪些额外功. 3、通过实验研究测量滑轮组机械效率的方法. 过程与方法： 1、在实验过程中，亲身体验滑轮组提升重物时S与h的关系、拉力与物重的关系. 2、在具体实例中，运用影响滑轮组机械效率的因素解决问题. 情感态度与价值观： 1、通过实验操作提高学习物理的兴趣. 2、在合作交流中向同伴学习，在展示中获得学习的成就感. 教学用具： 滑轮组，铁架台，细线，弹簧测力计，刻度尺，学案 教学重点： 利用滑轮组提升重物时,机械效率η= F= + G G n 动成立的条件 教学难点： 运用η=G Fn 解题，“不计动滑轮重和摩擦”“绳重及摩擦不计”时F与G之间的关系. 教学过程： 复习旧知，引入新内容 同学们学过功率机械效率后，老是感觉这里的题难做，从同学们平时所问问题当中，我发现有一些关键性的问题还没有理解，这一节，我们就要针对这些疑点专门进行一次学习. 自主学习 结合学案同学们把一些疑点问题先进行一些自我的考虑，并准备与大家一齐交流. 班内交流，解决疑点问题 1、s=nh 2、在理想情况下[忽略动滑轮重、滑轮摩擦、绳重]时F=G n
若不考虑动绳重和摩擦时F= + G G n 动 3、在利用滑轮组提升重物时做了哪些额外功？ ①_______________________________ ②_______________________________ ③_______________________________ 4、利用滑轮组提升重物时，机械效率η= ______________ 5、试题中出现下列条件的含义 1.“不计动滑轮重和摩擦” _____________________________ 2.“绳重及摩擦不计”_________________________________ 应用知识，巩固练习 学会应用题中的条件解决实际问题. 板书内容： s=nh 在理想情况下[忽略动滑轮重、滑轮摩擦、绳重]时F=G n 若不考虑动绳重和摩擦时F= + G G n 动 3、在利用滑轮组提升重物时做了哪些额外功？ ①_______________________________ ②_______________________________ ③_______________________________ 4、利用滑轮组提升重物时,机械效率η= ______________________ 5、试题中出现下列条件的含义 1.“不计动滑轮重和摩擦”______________________ 2.“绳重及摩擦不计”________________________ 测滑轮组的机械效率 教学目标： 知识与技能：
2019年中考物理实验专题复习—— 探究滑轮组的机械效率的实验命题点 典题欣赏: 1.（2018铜仁）如图所示，小刚做“测量滑轮组的机械效率”实验时，用20N的拉力将重为30N的物体匀速提升30cm.求： ①此滑轮组是由段绳子承担动滑轮和物体的总重。 ②滑轮组的机械效率是 %． ③测量滑轮组的机械效率时，下列因素中：a．动滑轮重力、b．绳子 绕法、c．摩擦力、d．定滑轮重力、e．物体重力，对滑轮组机械 效率有影响的是（） A．acde B．bce C．ace D．abcde 2.（2018?南通）小华用图示装置探究滑轮组的机械效率，实验数据记录如下： 次数物重G/N 物体上升高度h/m 拉力F/N 机械效率η 1 2 0.10 1.0 66.7% 2 3 0.10 1.4 71.4% 3 6 0.10 2.5 （1）实验中应竖直向上拉动弹簧测力计，绳端移动距离为m。 （2）第3次实验的机械效率为%。 （3）分析数据可知，提高同一滑轮组的机械效率，可以采取的措施是；小华所用动滑轮的重一定小于N。 3．（2018?西宁）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。 物理量滑轮组装置甲装置乙 钩码重G/N 4 4 钩码上升高度h/m 0.1 0.1 绳端拉力F/N 1.6 1.4 绳端移动距离s/m 0.3 0.4 机械效率η71.4% （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。 4．（2018?黔南州）如图为某同学测动滑轮机械效率的示意图。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，这个过程用时2秒，弹簧测力计对绳的拉力为F．请你根据这个同学做的实验完成下列问题： （1）准备了下列器材：钩码、天平、滑轮组、细绳、弹簧测力计和刻度尺，其中多余的器材是； （2）如图，由刻度尺的读数可知，钩码上升的距离是cm。 （3）若弹簧测力计的读数为1.2N，则这个动滑轮的机械效率是，拉力F做功的功率是W。
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 L 4、拉力做的功、人做的功、总共W 总： n G G F 动 += n f F = n G f F 动 +=
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h G W 动=1 克服容器重力做的功h G W 容=2 7、功率：做功的快慢P s FV t W p ===t FS 8、机械效率η F G FS 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 F f FS 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
《探究滑轮组的机械效率》专题练习 1．如图甲所示，滑轮组在竖直向下的拉力F作用下，将重为1300N的物体匀速提起，在5s 时间内绳子自由端移动的距离为S=3m．图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系 图． （1）图乙中阴影部分的面积表示的物理量是，并列式计算出该物理量． （2）计算滑轮组提升该重物时的机械效率． （3）如图丙是该滑轮组的机械效率随物体的重力变化的图象（不计绳重与摩擦），求动滑轮重； （4）一个体重为500N的同学能用此滑轮组提起丙图中最重的物体吗？ 2．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙3组实验，实验数据记录如下： 次数钩 码 重 /N 动 滑 轮 重 /N 钩码 上升 的距 离/cm 弹簧测 力计 的示数 /N 弹簧测 力计 上升的 距离/cm 机械效 率 1 2 0.8 5 1 15 66.7% 2 4 0.8 5 1.7 15 \ 3 6 0.8 5 \ 15 83.3% （1）在实验操作中应该使钩码（选填“快速”或“缓慢”）上升； （2）进行第2次测量时滑轮组的机械效率约为（保留三位有效数字）； （3）进行第3次测量时，弹簧测力计示数为N，滑轮组做的有用功是J； （4）分析实验数据，实验小组得出的实验结论是：滑轮组的机械效率与有关； （5）分析表中数据可知，F≠，可能的原因是：； （6）某次实验时将绳子自由端匀速拉动时弹簧测力计的读数记为F，钩码重记为G，动滑轮重记为G’，绳自由端移动距离记为s，钩码提升高度记为h，不计绳子重及摩擦．则下列关于滑轮组机械效率的计算关系中错误的是． A．η=B．η=C．η=D．η=1﹣．
实验名称：测定滑轮组的机械效率 一、实验目的： 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。 二、实验原理： 三、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 四、实验器材：钩码、滑轮组、铁架台、细线、弹簧测力计、刻度尺。 五、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销率。 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。 注意：实验过程中应匀速竖直拉动测力计 实验表格： 次数钩码 重/N 钩码上 升高度 /cm 滑轮组 有用功 /J 弹簧测 力计示 数/N 弹簧测力 计移动距 离/cm 滑轮组总 功/J 机械效 率%
实验结论： 滑轮组机械效率与物体重力和动滑轮的个数有关 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，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低 交流与总结： 1.相同滑轮组的机械效率是否相同？ 不一定相同，用同一滑轮组提升钩码，所挂钩码质量大时比挂钩码质量小时机械效率大。 2.不同滑轮组的机械效率是否相同？ 不一定相同，挂钩码相同时，动滑轮质量大的滑轮组的机械效率比动滑轮质量小的滑轮组的机械效率低。 3.物体上升越高机械效率越大对不对？ 因为S绳=nh物，所以h增大几倍，W有和W总也同时增大几倍，两者的比值η不变，所以机械效率的大小与重物上升的高度无关 4.越省力的机械，其机械效率越高对不对？
《测量滑轮组机械效率》教学设计 教学目标 知识与技能 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。 过程与方法 在实验过程中，亲身动手测量滑轮组提升重物时S与h的关系、拉力与物重的关系。 情感态度与价值观 在合作交流中向同伴学习，在展示中获得学习的成就感，并提高科技创新意识。 重点:滑轮组的绕线组装。 会计算滑轮组的机械效率η。 难点：正确地测量出滑轮组的机械效率。 一、复习提问导入新课 同学们，请大家回忆一下， 1、什么是有用功，额外功，总功？ 2、什么叫机械效率？计算公式？ 然后提问学生，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？并让学生
回答额外功产生的原因？ 二、让学生自学并提问 1、实验目的: 学习组装滑轮组 学会测量滑轮组的机械效率 2、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Fs Gh =η 3、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、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上升的
高度 （5)改变钩码的数量，重复上面的实验 4、设计表格并记录数据 5、数据处理 （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 三、小结： 在利用滑轮组提升重物时做了哪些额外功？ 四、练习 五、板书设计
测滑轮组的机械效率教学设计 广州市第89中学樊惠玲2017.5.24 一、教学目标： 1、通过实验，进一步巩固功和机械效率的概念。 2、进一步培养根据已有知识，设计实验方案，解决实际问题的能力。 二、教学重点：组装滑轮组、测量滑轮组的机械效率。 三、教学难点：测量物体的上升的高度、绳子自由段通过的距离和计算有用功和总 功。 四、教具：铁架台、钩码、弹簧测力计、刻度纸板，滑轮、细线。 五、教学过程设计： 1、组装滑轮组：画出滑轮组最省力的绕线方式 2、测量滑轮组的机械效率 （1）实验目的：探究滑轮组的机械效率是否与被提升的 物重有关？ （2）实验原理：Fs h W G W = = 总 有η （3）实验步骤： ①按图组装滑轮组 ②用弹簧测力计测出一个钩码的重力（钩码的规格相同），数据记录表格
③用滑轮组提升钩码，弹簧测力计匀速竖直向上拉动绳子末端，测量绳子末端受到的拉力F，对照刻度板并记录钩码上升高度h和绳子末端移动的距离s，计算出有用功和总功，数据记录表格 ④每次增加两个钩码，重复上述实验 在三次实验中测得的机械效率（相同/不相同），此实验证明：用同一滑轮组提升重物， （4）实验结论分析：装置相同时，物重越大，滑轮组机械效率越大。 三、讨论：如何提高滑轮组的机械效率？ 重物相同时，动滑轮越轻巧，机械效率越高；另外滑轮组机械效率还与绳重和摩擦有关 提高滑轮组的机械效率的方法： 1、每次尽可能多地提升货物 2、使用轻巧的动滑轮 3、加润滑油定期保养，减少机械摩擦 五：实验作业（学案） 板书设计：一、测滑轮组的机械效率 （1）实验目的：探究滑轮组的机械效率是否与被提升的物重有关？
探究滑轮组的机械效率 副标题 题号一二总分 得分 一、实验探究题(本大题共14小题，共84.0分) 1.某小组在“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 ______ 缓慢拉动弹簧测力计． （2）小组同学发现实验过程中边拉动边读数，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”），因为她没有考虑到 ______ 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，请将表中的两个数据填写完整． （4）通过比较 ______ 两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关（填实验次数的序号） （5）通过比较 ______ 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高．（填实验次数的序号） 实验次数 钩码重量 G/N 钩码上升高 度h/m 绳端拉力 F/N 绳端移动距离 s/m 机械效率 η 1 4 0.1 2.7 0. 2 74% 2 4 0.1 1.8 0. 3 74% 3 8 0.1 3.1 0.3 86% 4 8 0.1 2. 5 ______ ______ 2.有人说，同一机械的机械效率是不变的．小华设计了“探究滑 轮组机械效率与所提升重物质量的关系”实验，来检验此说法是 否正确． （1）用笔画线代替绳子，在图甲中画出最省力的绳子绕法． （2）如图乙所示，小华在实验中保持滑轮组不变，改变重物的质 量，通过弹簧测力计匀速拉动绳子使重物缓缓上升，测得数据如 下表（取10N/）： 序号重物质量/kg 重物上升距离 /cm 弹簧测力计示数/N 绳端移动距离 /cm 机械效率 1 0.1 10 1.1 20 45.5% 2 0.2 10 1.6 20 --- 3 0.3 10 2.1 20 71.4% 第2次实验中的机械效率是 ______ ；根据表中数据可以得到，滑轮组的机械效率随所提升重物质量的增大而 ______ ．
精心整理 机械效率计算题练习题 1．小明利用如图所示的装置沿水平方向匀速拉动 一个重2000Ｎ，底面积为０．５m2的物体A时,A受到地面的摩擦力为６００Ｎ，作用在绳端的拉力为２５０Ｎ，则A对地面的压强是多少Pa；该装置的机械效 2.F的作 （1 3．力为80N_多少w 4 的功率为多少W，滑轮组的机械效率为多少，动滑轮重多少N． 5．重为120N、底面积为0．1m2的物体在20N的水平拉力F作用下沿水平地面向右匀速运动了10m，用时20s．求： (1)物体对地面的压强； (2)物体所受摩擦力的大小；
(3)拉力所做的功和拉力的功率． 6、如图4所示的滑轮把重为1000牛的物体匀速提升12米，则作用在滑轮上的拉力F为______牛，绳子对重物所做的功为________焦，若提升重物所用的时间为1分钟，则绳子对重物做功的功率为________瓦。 7．如图8所示，用滑轮组提起重900N的物体，绳子自由端拉力F为400N， (1) 8 ?(不计9.400 军1 10 （1多少m？ （3）若考虑摩擦、滑轮和绳子的物重，须在绳端施力800N，滑轮组的机械效率是多少？79% 11．用如图5所示的机械拉着重500N的物体在水平地面上匀速运动，物体受到的摩擦力为120N，绳子末端的水平拉力为50N，则滑轮组的机械效率为多少;若物体运动的速度为0.2m/s，则10s内拉力做的功是多少J.
12．如图7所示，用一动滑轮拉一物体A以0.5m/s的速度在水平面上作匀速直线运动，物体A重为20N，受到的摩擦阻力是物重的0.2倍，水平拉力为2.5N，则在2s内拉力做的功是，滑轮的机械效率是(不计滑轮重力). 13.如图9所示，在50N的水平拉力F作用下,重800Ｎ的物体沿水 J． 14的重 15.500N 度匀 W， （填 16、 力所做的有用功为_______J，总功为______________J，该滑轮组的机械效率为_______。 17、小明用如图所示的滑轮组将一个重为120N的物体匀速提升2m，所用的拉力为50N，此时拉力所做的功为W，滑轮组的机械效率为；若仍用该滑轮纽提升一个重 为I70N的物体．此时滑轮组的机械效率为，则W、、分别是(不计绳重和摩