第五节 机械效率(第二课时)

1 2 3
4
实验次数 动滑轮重/N 1 2 3 4 1 1 2 1
物重/N 2 4 4 4
动力/N 1 1.67 2 2.5
绳子的股数 机械效率 n
实验次 数
F1 F2 F3 F4
动滑轮 重/N
物重/N
动力/N
绳子的 段数n
机械效 率
1 2 3
① ② ③ ④
4
1 1 2 1
2 4 4 4
1 1.67 2 2.5
4. 在测定滑轮组机械效率的实验中，现给出下列器材 A. 铁架台 B. 钩码 C. 天平 D. 定滑轮和动滑轮若干 E. 长约2m的细绳 以上器材中，属于多余的器材是 C ，所缺少的两 件主要器材是 刻度尺 和 弹簧测力计 。
（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 物重
控制因素
较小提升速度 中等提升速度 较大提升速度
G/N 10
绳端拉 力F/N
机械效 率η /％
4.2 4.2 4.2

79.4 79.4 79.4
甲
10 10
在小军的实验中，你得到的结论是： 滑轮组的机械效率与物体被提升的速度无关
三、关于杠杆的机械效率
如上图所示是小明测量杠杆机械效率的实验情景(杠杆自身的重力忽略不计) (1)请在下表中把相关的数据填写完整：
15
2.4
0.6
0.72
83.3
(2)为提高本实验中杠杆的机械效率，请提—条合理的建议：
。
杠杆的机械效率： W总= W有= η=
F h2 G h1 W有/ W总 = G h1 / F h2 杠杆自重
典例2.下表是某同学测滑轮组效率时记录的数据。实验装置如图 所示。 （1）通过表中数据可分析出实验1是用_____图 甲 乙 做的实验，实验2是用_____图做的实验。 （2）通过实验1和实验2的数据分析可得出结论 用滑轮组提起重力相同的物体，动滑轮越多，机械效率越低 _______________________________ （3）比较实验2和实验3可得出结论 使用相同的滑轮组增加提起的物重，可以提高机械效率 _______________________________
实验 物重 物体上升的 测力计的示 测力计移动 数F/N 的距离s/cm 次数 G/N 高度h/cm 1 6 3 2.5 9 2 3 6 6 5 8 2.5 2.5 18 24
（2）小红在小明实验的基础上 利用图乙也做了实验， ①小红的做法目的是为了改变 滑轮组的绕线方式； ②当这两位同学使用各自的滑轮 乙 甲 组提升相同的重物时，若忽略绳 相同 重及摩擦，它们的机械效率_______ （选填“相同”或“不相同”），理由是： 做的有用功相同，做的额外功也相同 ____________________________。得到 滑轮组的机械效率与绕线方式无关 的结论是：________________________
3 3 3 2
66.7% 79.8% 66.7% 80%
（1）在表中填上四次实验的绳子的股数n和机械效率
（2）根据实验 ①和 ②可知，滑轮组机械效率高低与 被提物重 有关； （3）根据实验②和④可知，滑轮组的机械效率与 承担物重 绳子的段数 无关； （4）通过比较 ② 和 ③ 实验可以发现，不同滑轮组提升相同重 物时，动滑轮越重，机械效率越 小； （5）要研究滑轮组机械效率高低是否与物体提升高度有关，应该 选用 相同 滑轮组提升 相同 重物提升_______(填“相同”或 不同 “不同”)的高度去研究。
(2)研究斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系：
倾斜程度 光滑程度 在此实验中，应选用三个________相同而________ 长和高 不同的斜面进行实验，测出不同斜面的________和 匀速直线 小车在不同斜面上________运动时的拉力大小.通过
计算，最后得出结论.
斜面的光滑程度相同时，斜面越倾斜，机械效率越大。 结论：_________________________________ 光滑程度 (3)该实验说明斜面的机械效率与斜面的________和 倾斜程度 ________有关.
第五节 机械效率第二课时
探究机械效率与哪些因素有关
一、探究滑轮组机械效率
提出问题：
滑轮组机械效率与哪些因素有关？
猜想：
1、滑轮组机械效率与钩码上升的高度是否有关？
2、滑轮组机械效率与绳子股数是否有关？ 3、滑轮组机械效率与钩码重（物重）是否有关？ 4、滑轮组机械效率与机械自重（动滑轮重）是否有关？
W额主要来自
、
杠杆与轴间的摩擦
；
如何提高杠杆的机械效率：
。
2、小明用100N的力沿竖直方向将杠杆的一 端拉下2m，杠杆的另一端将320N的重物提 高了0.5m，(1)他做的有用功是多少？
W有=160J
(2)总功是多少？ W总=200J (3)杠杆的机械效率是多少？ η=80%
2.有两个人利用斜面共同将木箱拉上汽车，为了提高斜面的机械效率，下 列做法中可取的是（D ） A.以较快的速度将木箱匀速拉上汽车 B.以较慢的速度将木箱匀速拉上汽车 C.改由一个人将木箱拉匀速上汽车 D.板长不变，改用光滑的斜面板，将木箱匀速拉上车
3.分别用杠杆、斜面和滑轮组将同一物体举到相同高度，对物体所做的功 （D ） A.杠杆最多 B.斜面最多 C.滑轮组最多 D.一样多 4．如图5所示是小亮同学测定斜面机械效率的装置图，下表是小亮同学 设计的记录表格. 分析表格中的实验数据，你能得到哪些结论？（要求写两条）
斜面光滑程度相同时， 斜面的倾斜程度越大，机械效率越大； 斜面的倾斜程度越大，越不省力
1、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 0.25 对钩码做的有用功为____J,人做的 0.21 总功为____J。
钩码总重 G(N) 5 钩码上升高度 测力计拉力 h(m) F(N) 0.05 1.4 测力计移动 距离s(m) 0.15
1 2 3
1 2 3
0.1 0.1 0.1
0.6 0.9 1.1
0.3 0.3 0.3
55.6 74.1
90.9 （1）请你用笔画线代替绳子，根据数据组装滑轮 组 ；并计算出后两次滑轮组的机械效率。 （2）就这一问题的研究，你认为她收集的数据是否充 不充分，因为他只采用了此滑轮组进行 分？说明理由。 了三次实验，应该换用不同的滑轮组再 进行实验，结论就会更可靠。
斜面的 小车 倾斜程 重量 度 G/N 较缓 较陡 斜面高 沿斜 度h/m 面拉 力 F/N 斜面长 有用 总功 机 s/m 功 W总/J 械 效 W有/J 率
5.0
5.0
0.1 0.15
1.6 2.2
0.5 0.5 0.5
0.5 0.8 63% 0.75 1.1 68%
最陡
5.0
0.25 3.1
1.25 1.55 81%
无关
h2
丙
h1
乙 甲
探究2: 滑轮组机械效率与绳子股数是否有关？ 无关
F
F
甲
乙
探究3:
滑轮组机械效率与钩码重（物重）是否有关？
有关
探究4: 滑轮组机械效率与机械自重（动滑轮重） 是否有关？
有关
甲
乙
总结：
增大有用功 （增加物重） 提高机 械效率 的方法 减小额外功
减小机械自重 （动滑轮重） 减小摩擦
（2）对以上两个计算结果 进行比较，其不合理之处是 有用功大于总功 ____________；结合测力 计放大图，可知小强的错误 测力计的示数读错 是_________________。 （3）在该次实验中，所测滑 轮组的机械效率应该是 92.6% ______。
钩码总重 G(N) 5 钩码上升高 度h(m) 0.05 测力计拉力 F(N) 1.4 测力计移动 距离s(m) 0.15
光滑程度相同的斜面，越平缓越 省力 ，机械效率 越低 。
斜面的机械效率：
W总=
F s
W有= G h
η=
W有/ W总 = G h/ Fs
斜面机械效率与 斜面粗糙程度 如何提高斜面的机械效率：
、 斜面倾斜角的大小
有关；
结论：
斜面的机械效率跟斜面的倾斜角度、 斜面的粗糙程度有关。 1.在其他条件一定的情况下，斜面的 倾斜角度越小，越省力，机械效率越低。 2.在其他条件一定的情况下，斜面越粗糙， 机械效率越低 3.在其他条件一定的情况下，机械效率 物重无关。
5.如图所示，某人将一物体用F=40 N 的推力匀速将一个重200 N的物体推 上高h=1 m、长s=6 m的斜面，求 （1）此人对物体做的总功；
（2）此人对物体做的额外功；
F s h
（3）斜面的机械效率；
探究1
3、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.探究斜面的机械效率 如图所示，该实验器材有：不同的三个斜面、小车、 弹簧测力计 刻度尺 ______________和___________. (1)研究斜面的机械效率与斜面光滑程度的关系： 倾斜程度 光滑程度 在实验过程中，应选用三个________相同而________ 不同的斜面进行实验，只有这样才能得出斜面的机械效率与斜面 光滑程度的关系. 长 实验中需要测出的物理量有：小车的重力，斜面的________及 高 匀速直线 斜面的________，小车在三个不同斜面向上________运动时的 三个拉力的大小.最后计算出有用功和总功，从而算出不同斜面 的机械效率. 斜面的倾斜程度相同时，斜面越粗糙，机械效率越小。 结论：___________________.
实验原理：
所测物理量：