初中物理—滑轮组机械效率实验

实验：《测量滑轮组的机械效率》滑轮组的机械效率实验是是初中物理力学中重要实验，也是中考中常考实验之一。

通过滑轮组机械效率的实验的考查，能很好考查学生的基本实验技能，还能考查学生机械效率知识的掌握情况，对理解滑轮组机械效率有很多帮助。

1、实验器材和装置图：刻度尺、弹簧测力计、钩码2m 长的细绳、滑轮组2、实验原理：有用功W 有用=Gh ，总功W 总=Fs ，机械效率100%100%W GhW Fsη=⨯=⨯有用总 。

3、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时，使用相同的滑轮组，改变所挂钩码的数量； （2）探究滑轮组的机械效率与动滑轮重力的关系时，控制所挂钩码的数量相同，改变滑轮组中动滑轮的重力； 4、实验操作（1）按照图示安装滑轮组，测钩码重力G 并记钩码和绳端的位置；（2）用弹簧测力计缓慢拉动绳端，使钩码匀速上升，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 ；记录实验数据填入表格中；次数 钩码重G/N钩码上升的高度h/m有用功W 有用/J弹簧测力计示数F/N绳子自由端移动的距离s/m总功W 总/J机械 效率η（3）多次改变钩码的数量，重复步骤（2）实验；（4）改变绳子的绕法，重复步骤（2）实验；（5）用动滑轮质量不同的两个滑轮组吊相同的构码，重复步骤（2）实验；（6）分别计算出机械效率，分析测量结果，讨论影响机械效率的因素。

5、注意事项：（1）实验中弹簧测力计沿竖直方向匀速拉动，目的是保证拉力等于弹簧测力计的示数；（2）绳子自由端移动的距离和物体上升高度的关系s=nh(n为作用在动滑轮上绳子的股数)；（3）在读数时，不能停住，要在匀速运动时度测力计示数，因为静止时读数小于匀速运动时的读数；（4）没有刻度尺也能完成实验，可以通过绕绳的方式即n’的股数来确定物体上升的高度和绳端移动距离的倍数关系。

6、交流反思:（1）分析实验数据，总结滑轮组机械效率的影响因素：物体重力、动滑轮重力；（2）提高滑轮组机械效率的方法：减少机械间的摩擦、减小动滑轮的重力、增加物重；（3）滑轮组的机械效率与物体被提升的高度及滑轮组的绕线方式无关；（4）物重增大，额外功也变大，是因为随着物重的增加，滑轮与轴之间的摩擦力增大，克服摩擦力做的额外功增加。

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。

初中物理《测量滑轮组的机械效率》实验创新案例2成都市新都一中实验学校610500摘要：在以往的《测量滑轮组的机械效率》的课堂教学中，笔者发现学生对于测量机械效率中存在的困难：学生很容易混淆绳子自由端移动的距离S和物体上升的高度h之间的倍数关系，用一把刻度尺在拉动的过程中很难同时准确的测量出绳子自由端移动的距离S和物体上升的高度h，也就很难准确的得出绳子自由端移动的距离S和物体上升的高度h之间的倍数关系；在测量拉力时要求匀速拉动绳子的自由端时，很难保证人为拉动时是匀速的，并且在测量的过程中很难在弹簧测力计示数稳定的情况下准确的读出拉力的大小。

针对以上问题笔者对传统实验室中用到的实验器材进行了改进和创新。

改进和创新后的实验器材便于操作，并且读数稳定，实验结果准确，便于学生理解。

关键字：实验创新在以往的《测量滑轮组的机械效率》的课堂教学中，笔者发现学生对于测量机械效率中存在的困难：学生很容易混淆绳子自由端移动的距离S和物体上升的高度h之间的倍数关系，用一把刻度尺在拉动的过程中很难同时准确的测量出绳子自由端移动的距离S和物体上升的高度h，也就很难准确的得出绳子自由端移动的距离S和物体上升的高度h之间的倍数关系；在测量拉力时要求匀速拉动绳子的自由端时，很难保证人为拉动时是匀速的，并且在测量的过程中很难在弹簧测力计示数稳定的情况下准确的读出拉力的大小，从而影响了滑轮组机械效率测量的准确性。

针对以上问题笔者对传统实验室中用到的实验器材进行了改进和创新。

改进和创新后的实验器材便于操作，并且读数稳定，实验结果准确，便于学生理解。

本文将从《测量滑轮组的机械效率》的实验器材、实验原理等几个方面来进行阐述：一、实验器材：刻度尺、弹簧测力计、钩码、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2m的细绳。

二、实验改进及创新：上图（1）为书中的实验装置右图（2）为改进后的装置实验装置的改进：上图（1）为书中的实验装置，此装置中用了一把刻度尺同时测量物体上升的高度h和绳子自由端移动的距离s，且距离两个物理较远，因此不能准确的进行测量，很多情况下只能大概的测一下，会使h和s的值不准确，并且人工手动要做到匀速拉动弹簧测力计不好控制。

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.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，实验装置如下图：物理量 1 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甲乙机械效率η74%（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________________________________；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：____________________________________。

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：________________________________________。

实验探究十二测量滑轮组的机械效率(物理人教版八年级下册)总分数 102分时长:不限题型单选题填空题综合题题量8 9 11总分16 18 682018年真题（共10题 ,总计16分）1.（2分）（2018怀化中考）如图，在斜面上将一个重5N的物体匀速拉到顶端。

沿斜面向上的拉力为2N，斜面长4m，高1m。

则拉力做的有用功为____1____J，斜面的机械效率为____2____。

2.（2分）（2018邵阳中考）如右图所示，某同学使用动滑轮把600N的重物匀速提升了3m，所用的拉力是400N。

下列说法正确的是A. 机械效率是80%B. 有用功是1800JC. 额外功是300JD. 总功是2100J3.（2分）（2018常德中考）如图所示，小红用10N的拉力将重为20N的物体在5s内匀速提升了0.2m，则以下说法正确的是（）A. 绳子自由端移动的距离为0.4mB. 有用功为4JC. 滑轮组的机械效为83.3%D. 拉力的功率为12W4.（2分）（2018衡阳中考）如图所示，用滑轮组提起一个重为7N的物体，在拉力F＝4N 的作用下，10s内物体滑竖直方向匀速升高了2m不计绳重和摩擦，可知拉力F的功率为____1____W，此滑轮组的机械效率为____2____。

5.（2分）（2018株洲中考）用图示甲、乙两种方式将同一重物匀速提升相同高度。

图中所有滑轮等重，且不计绳重和摩擦。

在重物上升过程中，甲的有用功____1____乙的有用功，甲的额外功____2____乙的额外功，甲的总功____3____乙的总功，甲的机械效率____4____乙的机械效率。

（填“大于”“等于”或“小于”）6.（2分）（2018岳阳中考）用不计绳重和摩擦的滑轮组把重为720N的货物匀速提高10m，所做的总功为12000J，此时滑轮组的机械效率为____1____ ，用该滑轮组提升更重的物体，机械效率会____2____（填“变小”“不变”或“变大”）。

探究滑轮组（斜面）机械效率中考题欣赏：(2011年29题)好动脑的同学们在甲装置木板右端又垫了一个木块，来探究斜面的机械效率。

实验前他们分析：“由于斜面不是光滑的，沿斜面向上拉物体，必定要克服摩擦做额外功，斜面的机械效率一定受摩擦力的影响”。

于是他们做了如图丁所示的实验，实验时，用弹簧测力计拉着物体沿斜面做运动。

实验表格如下：根据所给数据算出第 2 次实验中所做额外功为 J ，斜面的机械效率为。

根据表中的数据可以得出：斜面粗糙程度一定时，斜面越倾斜该物体所受的摩擦力越，机械效率越。

变式训练：1.在湛江港码头，小华看到工人利用斜面把货物推到车上，联想到上物理课时老师讲过的知识，小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关？小华提出了以下的猜想：A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关．B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关．小华同学为了证实自己的猜想是否正确，于是他用同一块木板组成如图12所示的装置进行了实验探究，记录的实验数据如下表：实验次数斜面倾角θ物块重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长S/m有用功W有/J总功W总/J斜面的机械效率①300 5.0 0.6 4.2 1.2 3.0 5.0②300 3.0 0.6 2.5 1.2 1.8 60%③450 3.0 0.8 2.8 1.2 2.4 3.4 71%（1）在实验操作过程中，应沿斜面向上________拉动木块；实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向_________移动（填“左”或“右”）．（2）根据表格中数据，第①次实验斜面的机械效率为_______%，第②次实验中总功为______J．（3）通过对比实验①、②数据，可验证小华的猜想_________（填写字母）；通过对比实验②、③数据，可以得出的探究结论是：在其它条件相同时，_____________________．（4）此实验主要用到的研究方法是__________．（5）除了小华的猜想以外，请你猜想斜面的机械效率还可能与______（写出一个）有关．2.如图所示，在“测滑轮组机械效率”实验中，物体重为5.4N。

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。

2021中考物理二轮考点过关：测量滑轮组机械效率实验考点梳理1．滑轮（组）机械效率的测量实验实验目的：测量滑轮组的机械效率实验原理：η＝＝实验器材：滑轮组、相同的钩码若干、铁架台、细绳、弹簧测力计、刻度尺实验步骤：（1）用弹簧测力计测量出钩码的重力G；（2）按装置图把滑轮组和刻度尺安装好，并记下钩码下沿和绳子末端在刻度尺上的位置；（3）竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使钩码上升，读出其示数F，并从刻度尺上读出钩码上升的距离h和绳子末端移动的距离s；（4）分别算出有用功W有、总功W总和机械效率η，将各项数据填入下表（5）增加被提升钩码的个数，重复步骤（2）（3）（4）实验数据：次数钩码重G/N钩码上升的高度h/m有用功W有/J绳端的拉力F/N绳端移动的距离s/m总功W总/J机械效率n1100.11 4.20.3 1.2679.4% 2150.1 1.5 6.00.3 1.883.3% 3200.127.50.3 2.2588.9%注意事项：（l）匀速拉动弹簧测力计，目的是保证弹簧测力计的示数F大小不变；（2）为了便于读数，钩码下沿和绳子末端在刻度尺上的位置最好取整数；（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，而不是求平均值．实验结论：使用同一滑轮组提升不同的重物时，重物越重，滑轮组的机械效率越大强化练习1．测量滑轮组的机械效率实验装置和数据记录如表：实验次数钩码的重力G/N钩码上升的高度h/m拉力F/N绳端移动的距离s/m机械效率η1 2.00.100.90.3074.1%2 2.00.150.90.4574.1%3 2.00.200.90.6074.1%4 4.00.20 1.60.60（1）实验时应竖直向上拉弹簧测力计使物体缓慢上升。

（2）第4次实验测得滑轮组的机械效率约为（结果保留到0.1%）。

（3）分析表中实验数据可得：利用相同的滑轮组提升同一物体，物体上升的高度不同，滑轮组的机械效率；提升不同物体，物体的重力越大，滑轮组的机械效率越。