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11.5(2)测定滑轮组机械效率实验11、5机械效率（第二课时）测定滑轮组机械效率实验【实验目的】1．学习安装滑轮组。
2．学习测滑轮组的机械效率。
一、测定滑轮组机械效率实验1、实验原理：______________________2、要测定滑轮组机械效率，需要测量哪些物理量？__________、____________、___________、___________。
3、实验器材：实验器材：单滑轮组、双滑轮组、铁架台、细线、钩码，还要_______、_________等4、实验注意点：采用向上拉弹簧秤，在实验中，应该如何拉动弹簧测力计？应该___________方向上做_________运动 5、影响该滑轮组的机械效率因素有哪些？动滑轮重力、滑轮与绳子间摩擦、绳子重、被提升物的重力 6、提高滑轮组机械效率的方法：（1）有用功一定，减少额外功。
具体做法____________________ （2）额外功一定，增加有用功。
具体做法____________________ 7、结论（1）、对于同一滑轮组，额外功一定，所加重物越___，机械效率越高。
（额外功一定，有用功越多，机械效率越高）（2）不同滑轮组，提升相同重物(有用功一定)，动滑轮个数越多越_____，越____，但机械效率越_____。
（动滑轮个数越多，_____越多）（3）根据的关系选择实验所用的滑轮组.8、如实验中缺少刻度尺，能否测定滑轮组的机械效率？。
【同步训练】 1、“滑轮组的机械效率究竟与哪些因素有关”？某实验小组的同学对同一滑轮组进行实验探甲乙（2）请在方框中画出进行第一次实验的装置图(每个钩码重2N).（3）分析比较表中的数据，你认为同一滑轮组机械效率发生变化的主要原因是。
3、小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图1所示的滑轮组进行了三次实验，实验图1 图2（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；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。
课前导入
机械效率①有用功跟总功的比值。
②公式：。
③用百分数表示。
总小于1。
有用功：
额外功：总功：工作时，对于额外负担所不得不做的功我们所需要的功
有用功和额外功之和
知识讲解
一、测量滑轮组的机械效率
弹簧测力计、刻度尺
竖直向上，缓慢拉动测力计 实验原理：
实验器材： 注意事项： s G h
结论：
①动滑轮质量越大，个数越多则额外功相对就多
②提升重物越重，做的有用功相对就多
③摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多
④绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率
如图所示，定滑轮重2N，动滑轮重1N。
物体A在拉力F的作用下，1s内将重为8N的物体A沿竖直方向匀速提高了0.2m。
如果不计绳重和摩擦，则以下计算结果正确的是（ ）
A．绳子自由端移动速度为0.6m/s B．滑轮组的机械效率为80% C．拉力F的功率为1.8W
D．拉力F的大小为
5N
C
二、斜面的机械效率
弹簧测力计、刻度尺
沿斜面向上，缓慢拉动测力计 实验原理：
实验器材： 注意事项： F s
G
h
如图，斜面长为L 、高为h ，物体重为G ，用一个水平推力F 将物体匀速推上斜面的顶端。
则下列说法正确的是（ ）
A ．斜面的效率为
B ．斜面的效率为
C ．斜面对物体的摩擦力为
D ．力F 对物体所做的功，等于物体机械能的增加值
F
B
归纳总结
一、滑轮组机械效率的测量和计算
二、斜面机械效率的测量和计算。
初二物理功的知识点：机械效率的测量
①原理：η＝Ｗ(有)／Ｗ(总)＝（Gh）/（Fs）×100%
②应测物理量：钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S
③器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。
④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。
⑤结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：
A动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。
B提升重物越重，做的有用功相对就多。
C摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。
绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。
4. 机械效率第2课时测量滑轮组的机械效率课标要求【教学目标】一、知识与技能1.能够设计实验测量滑轮组的机械效率.2.能利用实验探究的数据计算机械效率，知道机械效率总小于１.二、过程与方法通过实验探究影响机械效率的因素，找出提高机械效率的方法.三、情感、态度与价值观在实验中培养合作精神，养成实事求是、尊重实验结果的科学态度.【教学重点】探究滑轮组的机械效率，理解如何提高机械效率.【教学难点】掌握机械效率的计算，掌握影响机械效率的因素.【教具准备】弹簧测力计、细线、刻度尺、杠杆、滑轮、多媒体课件等【教学课时】 1课时【巩固复习】教师引导学生复习有用功、额外功、总功、机械效率的概念，并针对性讲解学生所做的课后作业，加强学生对知识的巩固.【新课引入】师往楼顶上搬运较重的货物时，常常看到搬运工人搭上一个滑轮组，就可以把货物轻松地拉上去，这是为什么？生：滑轮组可以省力……师同学们说得很好，那这样是否省功呢？生：没有，任何机械都不省功.实际上任何机械都要多做额外功，机械效率一定小于1.师我们能用实验来探究说明吗？好，下面我们就一起来探究滑轮组的机械效率.【进行新课】教学探究点1测量滑轮组的机械效率1.教师组织学生参照教材Ｐ88页图11-4-3中的实验步骤，分组设计实验方案、分析实验过程、进行实验、分析数据、得出结论.（教师巡视指导，鼓励和帮助，提醒学生要正确记录数据）2.老师提醒学生注意：（1）必须匀速竖直拉动弹簧测力计，否则无法读出拉力大小；（2）h、s中可以测量一个，用s=nh的关系求出另外一个；也可以都不测量，利用推导式η=W有/W额=Gh/Fs=G/nF计算机械效率；（3）本实验控制滑轮组相同，改变钩码重，是为了探究滑轮组的机械效率与提升的物重的关系（相同情况下，提升的物重越大机械效率越高）；（4）还可以控制钩码重相同，换用不同的滑轮组重做几次实验，可以探究滑轮组的机械效率与动滑轮重、摩擦的关系（相同情况下，动滑轮重越大、摩擦越大机械效率越低）.3.引导学生分析实验数据，得出结论.影响滑轮组机械效率的主要因素有：动滑轮重、提升重物的重力、机械摩擦.师摩擦力越大会使吊起同样重的物体时使用的拉力越大，使机械效率降低；如果动滑轮重不变，物体越重，机械效率越高；如果物体重不变，动滑轮越重，机械效率越低.总的说，滑轮组的机械效率与物体重力、摩擦力、机械本身重力有关.要提高机械效率，应尽量减小摩擦和机械本身重力的同时，最大限度的增加被吊物体重力（最大限度的意思是在绳子能承受的范围内）.4.提高机械效率的方法：减轻机械自身重力、减小机械部件间的摩擦、尽可能增加提升的物重.例题1测滑轮组机械效率时，所用实验装置如图所示.（1）实验中要竖直向上拉动弹簧测力计.（2）表中第1次实验数据有错误，改正后计算其机械效率为 .（3）比较两次实验的机械效率可得出结论： .这里用到的研究方法是 .（填字母）A.类比法B.控制变量法C.等效替代法（4）改变图中滑轮组的绕线方法，提起同一重物时，不计摩擦及绳重，滑轮组的机械效率（填“变大”、“变小”或“不变”）.解析：（1）如图，弹簧测力计要竖直向上匀速拉动绳子.（2）如图，物体有三段绳子承担，s=3h，h=0.1m，所以，s=3×0.1m=0.3m.所以第一次实验中绳自由端上升的距离0.2m是错误的.按s=0.3m代入（3）第1和2次实验时物体升高的距离，使用的同一个滑轮组，滑轮组提起的物体越重，滑轮组的机械效率越高.所以，同一滑轮组，提起的物体越重，机械效率越大.在探究滑轮组机械效率时，控制物体升高的距离、动滑轮的重、绳重、摩擦等都不变，只是改变提起的物体重，这种方法是控制变量法.（4）在其它条件相同时，滑轮组的机械效率跟滑轮组的绕法没有关系.答案：（1）匀速；（2）60.6%；（3）同一滑轮组，提起的物体越重，机械效率越大；B；（4）不变例题2 为了将放置在水平地面上、重G=100N的重物提升到高处.小明同学设计了图甲所示的滑轮组装置.当小明用图乙所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，重物的速度v 和上升的高度h随时间t变化的关系图象分别如图丙和丁所示.不计摩擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向.求：（1）在2～3s内，拉力F的功率P及滑轮组的机械效率η.（2）在1～2s内，拉力F做的总功W总及有用功W有.解析：本题是一道力学综合题，涉及到功、功率、机械效率等物理量的计算，能从题目提供的图中得出每秒内的相关信息是本题的关键.（1）由图象得出在2～3s内的拉力F，由v-t图象得出重物上升的速度，求出拉力F的作用点下降的速度，利用P=W/t=Fs/t=Fv求拉力做功功率，知道拉力F和物重G大小，以及S与h的关系，利用效率公式求滑轮组的机械效率.（2）由F-t图象得出在1～2s内的拉力F，由h-t图象得出重物上升的高度，求出拉力F的作用点下降的距离，利用W=Fs求此时拉力做的总功，再利用机械效率公式η=W有/W 总求出此过程中做的有用功。
