专题八：测杠杆和滑轮机械效率实验

第1页（共5页）2023年中考物理热点复习：测量滑轮组的机械效率实验（精讲）
实验名称
测量滑轮组的机械效率实验原理
W W η=有总实验器材弹簧测力计、刻度尺、细绳、动滑轮、定滑轮、钩码等。

实验装置实验步骤(1)安装好滑轮组,记下钩码和弹簧测力计的位置。

(2)缓慢匀速拉动弹簧测力计,使钩码升高,用刻度尺测量钩码上升的高度h
和绳端移动的距离s,填人记录表中。

(3)算出W 有、W 总、η,填入记录表中。

(4)改变钩码数量,重做几次实验,并将测量数据填人记录表中。

实验方法控制变量法: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；探究滑轮组的机械效率与动滑轮重量的关系时,控
制所挂钩码的数量相同，改变滑轮组中动滑轮的重量。

实验结论
在其他条件相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低；在绳子所能承受
的范围内,所吊物体越重,滑轮组的机械效率越高。

温馨提示：1.滑轮组的机械效率与物体被提升的高度以及滑轮组的绕线方式无关。

2.提高滑轮组机械效率的方法：减小绳与滑轮之间的摩擦；减小动滑轮重；增加提升的物重。

3.机械效率的计算：（1）已知物重G 和拉力F：·W Gh Gh G W Fs F nh nF η=
===有总(n 表示承担物重的绳子段数)
（2）已知物重和动滑轮重（不计摩擦）：W G W G G η==+有
物总物动
典例讲解。

物理实验报告
班级：_____ 姓名：________ 学号：______ 实验日期：________ 同组者：______________________ 指导教师：__________ 实验名称：测滑轮组的机械效率
实验目的
1.学会组装滑轮组；
2.掌握测滑轮组机械效率的方法。

实验器材：
滑轮组、细线、铁架台、米尺、钩码
实验原理：
实验步骤及结论：
：
实验操作：
（1）用弹簧测力计测出钩码的重力G。

（2）如上图组装滑轮组，匀速拉动弹簧秤使钩码G升高。

注意“匀速拉动”。

测拉力时，拉力F的大小由弹簧秤上的示数读出。

（3）钩码上升的高度（h），可用竖直放置在钩码旁的刻度尺读出。

（4）细绳自由端通过的距离（s）的测定，可事先在细绳与动滑轮（或定滑轮）相切处用色笔在细绳上做个记号，再拉弹簧秤，用滑轮组
提升重物。

用刻度尺量出钩码上升的高度后，再量细绳色点到与动
滑轮（或定滑轮）相切处的距离，就是细绳自由端通过的距离（s）。

（5）记录数据。

（6）改变钩码G，再次重复上述步骤并记录数据。

实验记录：数据填入表格中，注意清楚的记录数据。

实验结论：同一滑轮组，提升不同的重物时，机械效率________ ，提起的物体__________，机械效率_________。

整理器材。

杠杆、滑轮实验专题一、杠杆实验1．小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中．（1）实验前他应先调节杠杆在水平位置平衡，其目的是________．（2）杠杆平衡后，小明在图甲所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上________个钩码，使杠杆在水平位置平衡．（3）他改用弹簧测力计在图乙所示的C位置斜向下拉，若每个钩码重1N，当杠杆在水平位置平衡时，测力计的示数将________（选填“大于”“等于”或“小于”）1N．2．在探究杠杆的平衡条件的活动中：（1）调节平衡螺母时，若发现杠杆的左端向下倾斜，则应将平衡螺母向________调；（2）实验时要求杠杆在水平位置平衡静止，目的是________；（3）某小组同学用弹簧测力计和钩码做该实验，当他们按照实验要求使杠杆平衡时，在杠杆上某处挂了一个重1N 的钩码，弹簧测力计的指针位置如图所示，则弹簧测力计的示数为________N，钩码应挂在________处（选填“A”“B”“C”或“D”）；若弹簧测力计倾斜一些保持拉力不变，则所挂钩码应向________移动才能使杠杆仍然在水平位置平衡．3．在探究“杠杆平衡条件”的实验中（上右图）：（1）某同学将杠杆悬挂起来，发现杠杆的右端低，左端高，他应该将杠杆两端的平衡螺母向________调节，使杠杆在________位置平衡。

（2）如图甲所示，在杠杆右边B处挂两个相同的钩码，要使杠杆仍在水平位置平衡，应在杠杆左边A处挂____个相同的钩码。

（3）如图乙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，杠杆仍然在水平位置平衡，弹簧测力计的拉力F_____（选填“变大”、“不变”或“变小”），原因是______。

4．（6分）在探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有杠杆尺、支架、细线、质量相同的钩码若干．（1）将杠杆装在支架上，发现杠杆右端下沉，此时应将杠杆两侧的平衡螺母同时向____调；（2）某同学进行正确的实验操作后，能不能根据图（甲）这一组数据得出探究结论？____（填“能”或“不能”）．理由是；或“右”）端将下沉；（4）如图（乙）所示，用弹簧测力计在C 处竖直向上拉．当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，若使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将 （选填：“变大”、“变小”或“不变”），其原因是： 。

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FsGh=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： 实验内容 次数 123钩码重力G/N 钩码的始位置h 1/m 钩码的末位置h 2/m 钩码上升的距离h/m有用功W 有/J 拉力F/N绳端的始位置s 1/m 绳端的末位置s 2/m 绳端上升的距离s/m总功W 总/J 机械效率η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关系。

一、实验目的1. 理解杠杆和滑轮的基本原理。

2. 掌握杠杆和滑轮的平衡条件。

3. 通过实验验证杠杆和滑轮的机械效率。

4. 学习使用相关实验器材，提高实验操作技能。

二、实验原理1. 杠杆原理：杠杆是一种简单机械，它由支点、力点和重点组成。

当杠杆处于平衡状态时，动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积，即 \( F_1 \times L_1 = F_2 \times L_2 \)。

2. 滑轮原理：滑轮是一种绕着固定轴旋转的圆盘，它可以改变力的方向，但不改变力的大小。

滑轮组是由多个滑轮组合而成的，它可以增加机械效率。

三、实验器材1. 杠杆（含支架）2. 钩码盒3. 弹簧测力计4. 细线5. 刻度尺6. 滑轮组7. 铁架台8. 记录表格四、实验步骤1. 杠杆实验a. 将杠杆支架固定在实验桌上，调整杠杆使其水平平衡。

b. 在杠杆的一端挂上钩码，记录钩码的重量和位置。

c. 用弹簧测力计测量动力，记录动力的大小。

d. 记录动力臂和阻力臂的长度。

e. 根据杠杆平衡条件 \( F_1 \times L_1 = F_2 \times L_2 \) 计算出动力臂和阻力臂的长度。

2. 滑轮实验a. 将滑轮组固定在实验桌上，调整滑轮组使其水平平衡。

b. 在滑轮组的一端挂上钩码，记录钩码的重量和位置。

c. 用弹簧测力计测量动力，记录动力的大小。

d. 记录滑轮组的机械效率。

3. 数据记录与分析a. 记录实验数据，包括钩码的重量、动力的大小、动力臂和阻力臂的长度、滑轮组的机械效率等。

b. 分析实验数据，验证杠杆和滑轮的平衡条件。

c. 计算杠杆和滑轮的机械效率，分析影响因素。

五、实验结果与分析1. 杠杆实验结果a. 实验结果表明，当杠杆处于平衡状态时，动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积。

b. 实验过程中，调整杠杆支架，使杠杆水平平衡，验证了杠杆的平衡条件。

2. 滑轮实验结果a. 实验结果表明，滑轮组的机械效率随着提升的物体重力的增加而增加。

测量滑轮组的机械效率实验系列问题（1）【实验目的】测量滑轮组的机械效率。

【实验器材】刻度尺、弹簧测力计、钩码（重量已知）、铁架台、滑轮组、长约2米的细线【进行实验】1、照图28-1那样，把实验装置安装好，分别记下钩码和弹簧测力计的位置（离桌面或地面的高度）。

2、匀速向下拉动弹簧测力计，使钩码升高，从弹簧测力计上读出拉力F的值，用刻度尺测出钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s，填入记录表中。

3、算出有用功W有用、总功W总、机械效率η，填入记录表中。

4、照图28-2那样，把实验装置安装好，匀速向上拉动弹簧测力计重做上面的实验。

【实验记录】实验装置钩码总重力G/N钩码上升高度h/m有用功W有用/J拉力F/N拉力移动距离s/m总功W总/J机械效率η【评估与交流】1、各种机械的机械效率总是费功，要想提高机械效率，关键是减少额外功。

2、当滑轮受到的摩擦阻力很小时，如果挂在动滑轮下的钩码增加，则滑轮组的机械效率就提高，这是因为有用功增大，但额外功基本没有发生变化。

3、测某机器的机械效率时，记录了如下的四个结果。

其中肯定错误的是（）A、100%B、120%C、60%D、80%在“测定滑轮组机械效率”实验中。

（1）实验所必需是器材有：铁架台、滑轮组、细线、钩码和________。

（2）求有用功应测出的物理量是________________；求总功应测出的物理量是_____。

（3）根据实验测定的物理量计算机械效率的表达式是____________________。

（4）下面的表格是两组同学实验时测得的两组平均数据，根据表中所给的数据，计算表中未知的数据，并填入表中：组别每个滑轮组含滑轮个数钩码重G/N钩码升高的高度h/m拉力F/N弹簧测力计移动的距离s/m机械效率甲组一个定滑轮一个动滑轮9．8 0．1 5．6 0．2 乙组二个定滑轮二个动滑轮9．8 0．1 2．4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 2.5 92 6 5 2.5 183 6 8 2.524（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：________________________________________。

滑轮组机械效率的测定一、实验目的测定滑轮组的机械效率。

二、实验原理当弹簧测力计用拉力F ，拉着绳子自由端匀速竖直向上提升一段距离s 时，滑轮组将钩码m 提高一段距离h 。

如图所示。

总功W 总=F ·s ，有用功W 有=mgh 。

滑轮组的机械效率η=W 有W 总×100%=mgℎFs ×100%三、实验器材铁架台、刻度尺、单滑轮(2个)、双滑轮(2个)、弹簧、钩码一盒、棉线绳四、实验步骤1.按装置图，组装滑轮组，并记录挂在动滑轮下端钩码的总质量m 。

2.在钩码下端及弹簧秤下端分别做两个记号量出钩砝下端到桌面距离h 1，弹簧秤下端到桌面距离s 1。

3.匀速竖直向上拉动弹簧秤，提升动滑轮和钩码，记下拉力数值F 。

4.提升到某一位置后，再记下钩码下端和弹簧秤下端的位置记号，量出钩码下端到桌面距离h 2，弹簧秤下端到桌面距离s 2。

5.计算h =h 2−h 1，为钩码升高的高度；s =s 2−s 1；为细绳自由端通过的距离。

6.根据W 总=F ·sW 有=mgh×100%得出η=W有W总五、注意事项(1)在学生已经预习实验内容并完成预习作业(预习作业可以作为家庭作业事先布置，也可以在实验前布置并组织预习)的基础上，教师应就本实验的下述几个重点问题进行检查，了解学生掌握的情况，如有必要可做出示范；同时进行科学实验态度和爱护公物教育。

(2)明确本实验中，什么是有用功、什么是总功、什么是额外功、有用功和总功，如何计算，需要测哪些物理量。

(3)从动滑轮开始，学会滑轮组的绕线，培养动手能力。

(4)用弹簧秤提升重物时，弹簧秤要竖直，秤钩要在下；提升动滑轮和钩码时，必须使它们匀速地上升。

这样从弹簧秤上读出的拉力数值才是正确的。

(5)在实验中要求学生严肃认真，实事求是地记录自己测得的数据，不能凑数。

实验结束，要整理仪器，放回原处。

专题八：测杠杆和滑轮机械效率实验1．某同学利用图示装置研究杠杆的机械效率,实验的主要步骤如下：①用轻绳悬挂材料均匀的条形杠杆一端的O点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为10N的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平,读出弹簧测力计的示数为4N；②用刻度尺测出AO=10cm，BO=30cm；③然后竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升,发现此过程中测力计的示数不变回答下列问题：（1）旁边的同学认为他这样操作不对，不能算出杠杆的机械效率，其原因是_______________；（2)后来经过老师的点拨,发现也能算出杠杆的机械效率，其求得杠杆的机械效率η1=______；发现其机械效率小于1，经过分析，其原因是拉力除了要克服物体的重力做功之外，还要克服____________做功;（3）该同学继续研究杠杆的机械效率,若只增加钩码重,其他条件不变,竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升,让物体提升相同的高度，算出杠杆的机械效率为η2,则η2______η1（选填“〉"、“<”、“=”），从而发现物重也能影响杠杆的机械效率；（4)若只将弹簧测力计由B点移到C点，其他条件不变，竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升，让物体提升相同的高度，算出杠杆的机械效率为η3,通过判断η3______η1(选填“〉”、“〈”、“=”）可看出拉力的位置是否对杠杆的机械效率有无影响。

2．测量杠杆的机械效率用如图所示的装置实验,竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使杠杆下面的钩码缓慢上升．（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为_________N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0。

3m，则杠杆的机械效率为_______%．请写出使用该杠杆做额外功的一个原因:_________________________．（2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据：次数钩码悬挂点钩码总重G/N钩码移动距离h/m拉力F/N测力计移动距离s/m机械效率η/％1 A点 1.5 0.10 0。

物理实验报告
班级：姓名：组数：
同组人：时间：
实验题目：测滑轮组的机械效率
实验目的：1.知道有用功、额外功和总功的含义及三者间的关系；
2.通过实验,加深对机械效率的理解
实验器材：滑轮组、弹簧测力计、钩码、铁架台、斜面、木块、米尺、钢钉、细线
（物理实验报告包括：实验题目、目的、器材、原理、步骤、数据记录及处理、结论、讨论或分析等）步骤：一．测滑轮组的机械效率：
1．把滑轮组安装好，记下钩码和绳自由端的初位置;
2．匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,从弹簧测力计读出拉力F 的值,并记下钩码和绳自由端的末位置，测出钩码上升的高度h和绳自由端移动的距离s,填入记录表格;
3．算出有用功W有、总功W总、机械效率η，填入表（一）中；
4．增加钩码个数，按以上步骤再测一组数据，比较两次机械效率的大小并分析原因。

二．测斜面的机械效率：
1．固定斜面的倾斜程度，将木块放于斜面底端并记下木块的初位置；
2．用测力计拉住木块沿斜面匀速上升到一定高度，测出拉力F 和木块的末位置，算出木块上升的高度和拉力移动的距离；
3．算出有用功W有、总功W总、机械效率η，填入表（二）中；
4．增加斜面的倾斜程度，按以上步骤再测两组数据，比较三次机械效率的大小并分析原因。

表（二）。