最新斜面、滑轮组的机械效率(好)讲解学习

学科：物理学段：学生姓名教师联系电话：教学内容滑轮和斜面的机械效率实验探究专题教学目标1、探究“滑轮、斜面的机械效率”实验2、机械效率的分析3、额外功的来源及重点分析教学重、难点1、实验过程中的细节步骤关注2、实验数据的处理3、有用功、额外功、总功之间的关联复习导入：观察下图的图片，体会利用机械做功时额外功的来源．想一想减少额外的方法．【探究影响滑轮组机械效率的因素】〖原理〗〖方案〗需要测量的物理量有：、、、。

〖器材〗铁架台、滑轮组、钩码、、。

〖注意〗实验时应、拉动弹簧测力计。

〖讨论〗测量时，若突然用力拉动，则测得的机械效率将；若在弹簧测力计静止时读数，则测得的机械效率将；若弹簧测力计没有竖直向上拉，则测得的机械效率将。

〖分析〗（1）同一动滑轮，提升重物至同样高度，物重增加，做的有用功 ，额外功 ，总功 ，机械效率 ；（2）提升同一重物至同样高度，动滑轮越重，或使用的动滑轮越多，做的有用功，额外功 ，总功 ，机械效率 。

〖总结〗〖质疑〗如果没有刻度尺，如何测出滑轮组的机械效率？拓展：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G G G G G hG h G h G W W W W W +=+=+=+==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高，可以理解为做的有用功多，机械效率越高例1：小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N ，测得的数据如下表：物理量实验次数钩码总重G /N 钩码上升的高度h /m测力计示数F /N测力计移动距离s /m机械效率η140.11.80.32 6 0.1 2.4 0.3 83% 34 0.1 1.4 0.5 57% 440.21.41.057%（1）在实验中，测绳端拉力F 时，应尽量竖直向上＿＿＿＿拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。

斜面与滑轮组相结合的机械效率1. 引言大家好，今天我们来聊聊一个非常有趣的主题——斜面与滑轮组的结合，尤其是它们的机械效率。

别看这名字听起来有点高大上，其实它就是在我们生活中经常碰到的小工具。

你有没有发现，当你在搬重东西时，斜坡和滑轮可以让事情变得轻松不少？没错，它们可都是“力大无穷”的小帮手，今天咱们就来细细琢磨一下它们的妙处。

2. 斜面的魅力2.1 斜面是什么说到斜面，其实就是那种倾斜的平面，想想你在滑滑梯时，那种向下的倾斜感。

这玩意儿的好处就是可以减少你推或拉的力气，想想看，如果没有斜面，咱们搬重物就得直接抬起，简直是“费劲巴拉”。

用斜面就好比是找到了一个小窍门，轻轻松松就能把重物推上去。

2.2 斜面的应用在生活中，斜面无处不在，比如我们日常用的坡道、货物装卸的斜坡等。

它们让人觉得轻松自在，有了斜面，就像是给了我们一双“飞天的翅膀”。

可有些人可能会问，斜面能省多少力气呢？其实，这就看你用得有多得当了，像是在下雨天用伞，你不把伞角度调好，水可就全淋你身上了。

3. 滑轮的神奇3.1 滑轮是什么滑轮就像是小小的魔术师，能把重物提升到高处。

你想想看，如果没有滑轮，搬重物简直是“天方夜谭”。

滑轮通过改变施力的方向，帮你轻松搞定高处的东西。

比如说，想把重物拉上楼梯，滑轮简直就是“金手指”，轻松搞定一切。

3.2 滑轮的类型滑轮也有很多种类，有固定滑轮、动滑轮，还有复合滑轮。

固定滑轮就像是一个忠实的朋友，不管你多努力，它都在那儿。

而动滑轮则像是个机灵鬼，可以和你一起分担重担。

如果把它们结合起来，用起来的效率可谓是“如虎添翼”，轻松解决重物的搬运问题。

4. 斜面与滑轮的结合4.1 组合的妙处当斜面遇上滑轮，那简直是“天生一对”。

想象一下，你在一个货物装卸的地方，斜面帮助你将重物滑上去，而滑轮则负责将重物拉起。

这种组合能大幅提升我们的机械效率，几乎能让你在搬运中轻松得像是在跳舞。

4.2 效率的提升机械效率就像是我们打游戏时的升级，越高越爽。

好滑轮组机械效率公式 The document was finally revised on 2021滑轮组机械效率公式（竖用）——匀速直线拉动1、n:绳子股数（从图中获取 ） n=22、（绳端）通过的距离 h ：物体被提升的高度 S=nh （h 物= h 轮）3、（绳端）拉力的速度V ：物体的速度V 物 V=n V 物（ V 物= V 轮）4、（绳端）拉力的时间t ：物体的时间t 物 t = t 物5、（绳端）拉力F ：物体的重力G 物《半理想 》F=(G 物+G 轮)/n （不记摩擦和绳重） 《理想 》F=G 物/n （不记轮重、摩擦和绳重） 《实际 》F=(G 物 +G 轮+f + G 绳重)/n 6、W 有=G h 物 7、W 额 = G 轮h8、W 总=FS W 总=W 有+W 额 9、 η =W 有W 总 = Gh FS = GFn10、1 1、 P=W\t P=FV提示：（滑轮组的机械效率与物重、机械自重、机械间的摩擦有关）与绳子移动的距离无关与绳子的股数无关滑轮组的机械效率取决于物重和动滑轮的重力之比； 同一滑轮组，物重越大，机械效率越高提升同一重物，动滑轮的个数越多越省力，滑轮组的机械效率越低 1、n:绳子股数（从图中获取 ） n=3 （横用） 2、（绳端）通过的距离S ：物体移动的距离 S=ns 3、（绳端）拉力的速度V ：物体的速度V 物 V=nV 物 4、（绳端）拉力的时间t ：物体的时间t 物 t 拉= t 物 5、（绳端）拉力F ：物体的摩擦f 6、W 有=fs ’ 7、W 总=FS 8、η =W 有W 总=fs'FS = fFn 斜面机械效率：如图所示，斜面，克服重力做功 ，摩擦力做的功是额外功G 物：物重 f ：物体受到的摩擦力 L ：斜面长度 h ：斜面高度___________________＋＋＝物物动有有总有G h h G W W W W W ==+=ηLhF______=总有＝W W η___________f W W W W W +==+=额有有总有＝η在其他条件一定时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高；在其他条件一定时，斜面表面越粗糙，机 械效率越低；斜面的机械效率与物体斜面之间接触面大小无关；机械效率与物体重量无关竖直使用滑轮组，在空气中提升重物（图FG F G F G W W ____________物物物总有＝=⋅==η___________________＋＋＝物物动有有总有G h h G W W W W W ==+=如不计绳重和摩擦，有： G 物：物重h ：物体被提升的高度图1FF f f W W __________________=⋅==总有＝ηf ：物体受到的摩擦力 L ：物体被拉动的距离s ：拉力作用点（绳端）通过的距离 水平使用滑轮组（图图3斜面：______=总有＝W W ηG 物：物重 f ：物体受到的摩擦力 L ：斜面长度 h ：斜面高度 斜面机械效率问题（图___________f W W W W W +==+=额有有总有＝η图4h图2nFG F h F G Fs h F G W W ______-=⋅-=-=物浮物浮物总有）（）（＝η动物物动浮物动有有总＋＋）（G G G hG h hF G W W W _______________--=-=+=如不计绳重和摩擦，有：G 物：物重 F 浮：物体受到的浮力 h ：物体被提升的高度功、功率、机械效率练习1、某人用如图1所示的滑轮组提起450N 的重物，绳自由端的拉力F 为200N ，重物在5s 内匀速上升了1m ．则拉力的功率是______________W 。

3.3简单机械——滑轮、斜面及机械效率一、定滑轮与动滑轮特点1．如图所示，分别用力F1、F2、F3，匀速提起重物A，若不计摩擦，关于三个力的大小关系，下列选项中正确的是( )A．F1=F2=F3B．F1>F2>F3C．F1>F2=F3D．F1<F2<F31．【答案】A【解答】定滑轮是一个等臂杠杆，它不省力不费力，且力的大小与拉力的方向无关，故A正确，而B、C、D错误。

故选A。

2．按如下图使用简单机械，有可能实现F为200N的力移动重为700N的物体G的有（）A．只有①③④B．只有①③C．只有④D．①②③④都可以2．【答案】A【解答】用200N力提起了重为700N的物体，省了力，省力的方法可以使用杠杆，也可以使用动滑轮或滑轮组。

故答案为：A3．滑轮是种常用的简单机械使用定渭轮在省力和省距离等方面有什么特点？以下是小丽对此进行的实验：①如图甲，用弹簧秤测出两个钩码的重：②如图乙，用手竖直向下匀速拉弹簧秤，记录弹簧秤示数(摩擦力忽略不计)。

测量钩码和绳子自由端通过的距离，记录在下表中：③如图丙，改变拉力方向重复实验并记录。

拉力方向弹簧秤示数(牛) 绳子自由端移动距离(厘米) 钩码上升距离(厘米) 竖直向下 2.0 15 15斜向下 2.0 12 12水平 2.0 8 8请回答：（1）①中测得钩码重为牛：（2）分析数据，可得出的结论是：（3）小丽认为仅凭一组实验得出结论不具普遍性，还需。

3．【答案】（1）2（2）使用定滑轮既不省力也不省距离，但能改变力的方向（3）改变所挂钩码重，重复上述实验【解答】（1）根据图甲可知，测力计的量程为5N，分度值为0.2N，则示数为2N；（2）根据表格可知，当使用定滑轮沿不同方向拉动测力计时，测力计的示数始终等于钩码重力，且绳子移动的距离等于钩码上升的高度，那么得到结论：使用定滑轮既不省力也不省距离，但能改变力的方向。

（3）小丽认为仅凭一组实验得出结论不具普遍性，还需改变所挂钩码重，重复上述实验。

测量滑轮组和斜面的机械效率实验原理一.滑轮组的机械效率实验原理：1.滑轮组的机械效率是指输入功率与输出功率之比，即η= Pout /Pin。

在实验中，我们可以通过测量滑轮组的输入功率和输出功率来计算机械效率。

2.输入功率可以通过测量施加在滑轮组上的力F和施加力的速度v来计算，即P_in=Fv。

3.输出功率可以通过测量滑轮组上的负载力F'和负载力的速度v'来计算，即P_out= F'v'。

4.通过测量这些参数，我们可以计算出滑轮组的机械效率η。

二.斜面的机械效率实验原理：1.斜面的机械效率是指斜面上物体的重力势能转化为动能的效率，即η=(mgh-mgh')/(mgh)=1-h'/h，其中m是物体的质量，g是重力加速度，h是斜面的高度，h'是物体下滑的高度。

2.在实验中，我们可以通过测量物体下滑的高度h'和斜面的高度h来计算机械效率。

3.通过测量这些参数，我们可以计算出斜面的机械效率η。

三.实验步骤：1.滑轮组的机械效率实验：首先，我们需要测量施加在滑轮组上的力F和施加力的速度v，然后测量滑轮组上的负载力F'和负载力的速度v'。

通过这些参数，我们可以计算出滑轮组的机械效率η。

2.斜面的机械效率实验：首先，我们需要测量物体下滑的高度h'和斜面的高度h。

通过这些参数，我们可以计算出斜面的机械效率η。

四.注意事项：1.在实验中，我们需要确保测量的参数准确无误，以保证计算出的机械效率结果准确可靠。

2.在实验中，我们需要注意安全，避免发生意外事故。

五.实验结果分析：1.通过实验，我们可以得到滑轮组和斜面的机械效率，从而了解它们的性能和效率。

2.通过比较不同条件下的机械效率，我们可以分析滑轮组和斜面的性能差异，从而优化设计和使用。

通过这些实验，我们可以更好地了解滑轮组和斜面的性能和效率，为实际应用提供参考和指导。

江苏省泗阳县李口中学沈正中一、滑轮组机械效率设滑轮组中动滑轮重为G 动，物重为G ，作用在动滑轮上绳子段数为n ，作用在绳子自由端的拉力为F ，绳子自由端移动距离为s 绳，物体沿竖直方向移动的距离为h ，沿水平方向移动的距离为s 物，则滑轮组机械效率的公式如下：1.基本公式：η＝2.常用的推导公式（不计绳重及摩擦）（1）提升重物时：① η＝ ② η＝ ③ η＝ （2）水平移动重物时（μ为滑动摩擦系数）： ④ η＝ ⑤ η＝ 3. 提升重物时，影响滑轮组机械效率大小的因素（不计绳重及摩擦）η＝ ＝ 因给定滑轮组动滑轮的重量G 动一定，所以由上式可以看出：G 越大，η越大。

即同一滑轮组所提重物越重，机械效率越高。

二、斜面机械效率1.基本公式：η＝2.影响滑轮组机械效率大小的因素W 有用 ———— W 总Gh ———— F s 绳G ———— n FG ———— G ＋G 动f s 物 ———— s f ———— n F11＋G 动／GG G ＋G 动 W 有用 ———— W 总如图，设G 为物体重量，h 为斜面竖直高度，F 拉为平行于斜面向上的拉力拉力，s 为斜面长度，θ为斜面倾角，μ为滑动摩擦系数。

将物体重力G 垂直分解为垂直于斜面的压力F和平行于斜面的下滑力F 下， 则：η = ＝ ＝ ＝ ＝ ＝ ＝ 因给定斜面的滑动摩擦系数μ一定，所以由上式可以看出：θ越大，η越大。

即同一斜面倾角越大，机械效率越高。

三、机械效率的意义（1）机械效率是反映机械性能的优劣的重要标志之一。

总功等于有用功与额外功之和，因而有用功只占总功的一部分。

显然，有用功所占比例越大，机械对总功的利用率就越高，机械的性能就越好。

物理中，用机械效率来表示机械对总功的利用率。

（2）在计算机械效率时，注意物理量名称所标示的意义。

总功：即动力对机械所做的功，称之为动力功，也叫输入功。

理想机械：W 总=W 有用，W 输入=W 输出，W 动=W 阻。

第十三课简单机械第2节滑轮斜面机械效率基础知识过关一、滑轮二、斜面和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轮和轴组成，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杠杆三、功的分类1.有用功：无论是否使用机械，必须要做的功，用W 有表示。

2.额外功：使用机械时，克服动滑轮本身所受的重力以及摩擦力等因素的影响而多做的一些功，用W 额表示。

3.总功：有用功与额外功之和，用W 总表示。

四、机械效率1.定义：物理学中，将有用功和总功的比值叫做机械效率，用符号η表示。

2.计算公式：η=有总。

注意：机械效率通常用百分数表示。

3.滑轮组和斜面的机械效率机械图示有用功总功机械效率W 有=Gh，G为物重，h 是物体上升的高度W 总=Fs，F 是拉力，s 为绳子移动的距离，s=nh，n 为承担物重的绳子段数η=有总=K F=BW总=FL，F是拉力，Lη=有总=K F为拉力移动的距离高频考点过关考点一：滑轮、滑轮组的相关计算1．（2022•菏泽）如图所示，在快递仓库内工人把重为600N的货物用滑轮组以0.2m/s的速度匀速提升，忽略摩擦及绳重，该过程中滑轮组的机械效率为80%，则（）A．工人所用的拉力为200NB．动滑轮的重力为100NC．拉力的功率为150WD．提升重力不同的货物时，此滑轮组机械效率不变【答案】C【解答】解：A、由图知有3段绳子提升重物，所以s＝3h，根据η＝＝＝＝＝80%，解得工人所用的拉力为：F＝250N，故A错误；B、忽略摩擦及绳重，根据F＝（G+G动）知动滑轮的重力为：G动＝3F﹣G＝3×250N﹣600N＝150N，故B错误；C、由图知有3段绳子提升重物，则绳子移动的速度为：v绳＝3v物＝3×0.2m/s＝0.6m/s，拉力的功率为：P＝＝＝Fv＝250N×0.6m/s＝150W，故C正确；D、忽略摩擦及绳重，根据η＝＝＝＝＝知提升重力不同的货物时，此滑轮组机械效率不同，故D错误。

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。

专题10 斜面、杠杆、滑轮组的机械效率【知识储备】测量滑轮组的机械效率:1.在实验中,弹簧测力计拉力的测量应该在工作过程中进行。

在测量中,弹簧测力计应竖直向上匀速拉动。

必须在拉动中读数。

为顺利完成实验,同一实验组的同学要分工合作。

2.钩码上升高度的测量,可先量出钩码到桌面(或铁架座面)的距离h1,向上匀速拉动弹簧测力计使钩码升高后,再量出钩码到桌面(或铁架面)的距离h2那么h2-h1就是钩码升高的高度h 。

为了测量和计算方便,钩码前后的高度h1、h2最好是整数。

3.弹簧测力计通过距离的测量,可以仿照测量钩码提升高度h的方法进行,或者事先在细绳与动滑轮(或定滑轮)相切处做个带色的记号,再拉弹簧测力计,量出记号到细绳与动滑轮(或定滑轮)相切处的距离,这就是弹簧测力计通过的距离s。

4.在实验中要求严肃认真,实事求是地记录测得的数据,不能凑数。

实验结束,要整理仪器,并放回原处。

学生分组实验,完成实验记录并分析数据。

【专题突破】1．如图，小明在做探究影响杠杆机械效率因素实验时，发现把同一钩码放在A点，弹簧测力计示数小；放在B点，弹簧测力计示数大。

对此，小明猜想：“同一杠杆，同一物体在杠杆上的悬挂点离支点越近，机械效率越高。

”请设计实验验证其猜想。

（1）除图中所示的器材以外，还需要的实验器材有刻度尺。

（2）画出记录实验数据的表格。

（3）写出实验步骤（可用画图或文字表述）和判断小明猜想是否正确的依据。

【解答】解：（1）实验时需要测量钩码和测力计上升的高度，故需要刻度尺；（2）使用杠杆克服重力做功，有用功等于克服重力做的功，总功等于弹簧测力计的拉力做的功，机械效率等于有用功与总功的比值，故实验时需要记录的数据有钩码的悬挂点、钩码的重力、钩码上升高度、拉力、测力计上升的高度、机械效率，据此画出实验数据表格；记录表格如下图所示：。

（3）要验证猜想：同一杠杆，同一物体在杠杆上的悬挂点离支点越近，机械效率越高，需要控制物重、物体上升高度不变，只改变悬挂点离支点的距离，除图中所示的器材以外，还需要的实验器材有刻度尺；则实验步骤如下：①按图组装好实验装置。