测量滑轮组的机械效率
测滑轮组的机械效率
第6节测滑轮组的机械效率考点归纳滑轮组机械效率的测量：①原理：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：钩码、铁架台、滑轮、细线、弹簧测力计④步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高。
⑤结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：A、动滑轮重力，（其他量不变时，个数越多则机械效率就越小）B、提升物重，（其他量不变时，物体越重，机械效率就越大）C、克服摩擦。
无关因素：绕线方法和重物提升高度对滑轮机械效率无影响。
基础巩固1.关于机械效率的说法正确的是（）A.越省力的机械，其机械效率越高B.越费力的机械，其机械效率越高C.做的有用功越多，机械效率越高D.有用功一定时，额外功越少，机械效率越高2.要提高某一机械的效率，可以采取的正确方法是（）A.增加机械做功的时间B.减少机械做功的时间C.有用功一定，减少额外功D.增加重物上升的高度3.用如图15-2-1所示的滑轮组匀速提升钩码，已知钩码总重8 Ｎ，弹簧测力计的示数为 3 Ｎ，绳子自由端被拉上去了30 cm ，则使用该滑轮组做的总功为___________Ｊ，额外功为__________Ｊ，这个滑轮组的机械效率是_________________。
4.下列说法中正确的是（ ）A.机械效率越高，越省时间B.机械效率可能等于1C.机械效率越高，越省力D.机械效率越高，有用功占总功的比例越大5.如图15-2-5所示，小刚用如图所示的动滑轮，拉着物体M 以0.5 m/s 的速度在水平面上做匀速直线运动，物体重20 Ｎ，它受到的摩擦力是物重的0.2倍，水平拉力为25 Ｎ。
2 s 内拉力做的功是_________________Ｊ，该动滑轮的机械效率是_________________。
6．一台起重机将重3600N 的货物提高4m ，如果额外功是9600J 。
则起重机做的有用功是________J ，机械效率是________。
2020年初中物理中考复习实验01《测量滑轮组的机械效率》
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。
【实验题】1测量滑轮组机械效率实验(考点梳理+强化练习)—2021中考物理二轮专题复习讲义
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。
测量滑轮组的机械效率实验原理
测量滑轮组的机械效率实验原理实验原理：机械效率是指机械能输出和输入之比。
在测量滑轮组的机械效率实验中，可以通过测量轮组的负荷和速度，来计算轮组的输入和输出机械能，从而得到机械效率。
要测量滑轮组的机械效率，最基本的方法是采用牛顿定律，利用重力势能和动能转化的原理进行实验。
具体步骤如下：1. 准备实验装置：选定一个质量较大的滑轮，其轮轴平行于桌面，滑轮的辊筒之间放置一段粗绳，绕过滑轮。
在滑轮上方的绳上，用许多小铅块做拉力，使得系统保持稳定。
2. 测量滑轮的负荷：将质量为m的物体与薄绳相连，沿绳的自由端放下，使其抵达土地。
为了保证负荷的准确，可以对负荷进行多次测量、取平均值的方法。
将负荷的重量用登录钩测量。
3. 测量滑轮的速度：为了能够测量滑轮的速度，需要在绳下方放一个定点，以便观察绳的运动状态。
在绳的下方，放置一个指环，指环由一根细绳固定，细绳长度为2m，细绳固定在试验台的上方。
指环上方通过固定点，细绳与胶皮带相连。
在实验时，将物体从指针处放下，并用计时器记录物体从指针到达指环的时间，同时观察细绳运动状态。
通过记录所消耗的时间以及物体位置变化的情况，可以得到滑轮的速度。
4. 计算机械效率：将测得的滑轮负荷和速度代入公式P=Fvt，计算出滑轮输出能量。
用输入能量除以输出能量，即可得到滑轮的机械效率。
机械效率计算公式如下：η = (F/d) / (mgh/t)F为滑轮的负荷（N），d为滑轮的直径（m），m为物块的质量（kg），g为重力加速度（m/s^2），h为滑轮高度（m），t为物块下落时间（s）。
通过测量滑轮组的机械效率实验，可以通过测量轮组的负荷和速度来计算轮组的输入和输出机械能，从而得到机械效率。
这个实验不仅对于物理学习者提高对于运动学、动力学等深度物理概念的理解，也在实际生活中有一定的应用。
滑轮组在现代工业生产中有着广泛的应用。
在机械和电力工业中，滑轮组是重要的传动组件，其主要作用之一是传递力量。
测滑轮组的机械效率
实验原理：
所测物理量：
物重G、拉力F、重物上升的高度h、绳 绳自由端移动的距离S
测量仪器：弹簧测力计、刻度尺
实验步骤：
1、按图组装滑轮组，记下钩码 和弹簧测力计的位置 2、匀速竖直向上拉动弹簧测力 计，使钩码G升高，读出弹簧测 力计的示数F,用刻度尺测出钩码 上升的距离h和弹簧测力计移动 的距离s
1、在研究“影响滑轮组的机械效率因
素”的实验中，小聪同学预设的实验过
程是：用弹簧测力计测出一个钩码的
重力，按照图甲组装滑轮组，静止时
读出测力计的示数F1，根据 η= 计 甲
乙
算出滑轮组的机械效率η1。再按照图乙组装滑轮
组（动滑轮大小变化），改变所提物重，提升两
个钩码，重复上述实验计算出滑轮组的机械效率
物体提升的速度
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 对钩码做的有用功为_0_.2_5_J,人做的 总功为_0_.2_1_J。
（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 是_测__力_计__的__示__数__读_错____。 （3）在该次实验中，所测滑
测滑轮组的机械效率
在此实验中操作的关键：
1、匀速竖直向上拉动弹簧测力计
2、不能在静止时读弹簧测力计的示数， 应在匀速拉动过程中读数
对于如图所示的滑轮组，如果没 有刻度尺，能否测出该滑轮组的 机械效率？
1被提升物体的重 滑轮组的机械 效率的影响因素： 2动滑轮重及绳重
3绳与滑轮间的摩擦
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。
测量滑轮组的机械效率实验系列问题
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：________________________________________。
测量滑轮组的机械效率的原理
测量滑轮组的机械效率的原理一、机械效率的定义机械效率是指滑轮组在传递力量时，输入功与输出功的比值，用来衡量滑轮组的工作效率。
机械效率通常用η表示，其计算公式为：η = (输出功 / 输入功) × 100%二、机械效率的计算方法要测量滑轮组的机械效率，首先需要测量输入功和输出功。
输入功可以通过测量输入力的大小以及作用在滑轮组上的力臂长度，再乘以输入力的位移来计算。
输出功可以通过测量输出力的大小以及作用在滑轮组上的力臂长度，再乘以输出力的位移来计算。
1. 测量输入功测量输入功的方法有多种，常用的方法是通过测力计来测量输入力的大小。
测力计可以将力的大小转化为电信号输出，可以直接读取。
2. 测量输出功测量输出功的方法与测量输入功类似，也可以使用测力计来测量输出力的大小。
同样地，测力计可以将力的大小转化为电信号输出，可以直接读取。
3. 计算机械效率根据机械效率的定义，将测得的输入功和输出功代入计算公式中，即可得到滑轮组的机械效率。
三、影响机械效率的因素滑轮组的机械效率受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面：1. 摩擦损失滑轮组中的滑动摩擦会导致能量的损失，降低机械效率。
为了减小摩擦损失，可以加入润滑剂或使用滚动轴承等减少滑动摩擦的装置。
2. 弹性变形滑轮组中的零件在受力时会发生弹性变形，这也会导致能量的损失。
为了减小弹性变形带来的损失，可以选择材料较为刚性的零件或者增加支撑结构，提高整体的刚度。
3. 功率损耗在滑轮组的传动过程中，由于零件的几何形状和尺寸等因素，会产生一定的功率损耗。
为了减小功率损耗，可以优化滑轮组的设计，减少零件间的间隙和不必要的摩擦面。
4. 传动链路的不精确滑轮组的机械效率还受到传动链路的不精确性的影响。
传动链路的不精确包括链条的松弛、轴承的磨损等因素，这些都会降低滑轮组的机械效率。
因此，定期检查和维护传动链路是保持滑轮组高效工作的重要措施。
滑轮组的机械效率是衡量其工作效率的重要指标。
测滑轮组的机械效率
谢谢大家！
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在测量机械效率的实验中，如果没有 刻度尺，（即：有钩码、弹簧秤、滑轮组、 铁架台、细绳），你能否测出滑轮组的机 械效率？( 不考虑绳子本身的伸长）
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拓展 反馈
课堂检测1
用某滑轮组测其机械效率时，所得的实验数据如下表所列
物重/牛 4
物体升高的高/米 拉力/牛
0.2
1 .4
绳子自由端移动距/ 米
0.8
(1)实验时应保持重物做__匀_速__直__线____运动； (2)滑轮组做的有用功为___0_._8_______焦耳，
拉力做的总功为__1_1_._2____焦耳； (3)该滑轮组的机械效率是__7_.1__％___。
结合本次实验请回答： 影响滑轮组机械效率的因素主要有
哪些？
你有哪些方法可以提高滑轮组的机械 效率?
1、减小动滑轮的自重 2、减小机械间的摩擦 3、适当增大被提升物体的重力
测量滑轮组和斜面的机械效率实验原理
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。
实验探究：测量滑轮组的机械效率
第十一章 第五节 实验探究：测量滑轮组的机械效率一、学习目标：1.学会测滑轮组的机械效率；2.了解与机械效率有关的因素。
二、知识回顾：1、有用功： ；额外功：总功：2、 比值叫机械效率，机械效率的表达式η= 。
由于机械自重和摩擦等因素的存在，使用任何机械都不省功，所以机械效率总 三、学习过程：实验探究：测量滑轮组的机械效率 1、实验原理：2、测量工具： 。
3、在实验过程中，测量时要注意：（1）弹簧测力计对绳子拉力F 的测量应该在运动中进行 (2) 弹簧测力计应沿竖直方向匀速缓慢移动; (3) 重物不能摆动;（4）测力计指针不能与刻度板摩擦 实验步骤1．检查器材实验前应先检查每个滑轮的端面应与框架平行，轮子转动灵活。
再检查测力计是否调零。
2．用单滑轮组实验照图甲将两个单滑轮组成滑轮组。
在滑轮下挂上几个钩码，线绳的自由端挂在测力计的挂钩上，手握测力计面板使重物匀速上升，读出测力计在移动时的示数。
测出重物上升的高度和测力计移动的距离。
把以上数据记入表中，反复实验三次。
3．用双并滑轮组实验用两个双并滑轮组成滑轮组，如图乙。
在动滑轮下面挂几个钩码。
线绳自由端挂在测力计的挂钩上，拉动测力计使重物匀速上升，重复实验3次。
把各次数据记入表中。
(1)、比较1、2、3两次实验，可得的结论： (2)、比较5、6、7两次实验，可得的结论： 提高滑轮组机械效率的方法：增加被提升物体的重量、使用较轻的动滑轮、设法减小绳和轮之间的摩擦。
滑轮组的机械效率的典型无关因素 三、练习1．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）分析表中数据，回答以下问题：图甲 图乙 图丙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本次实验得到的结论是： （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 ；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：_________________。
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测量滑轮组的机械效率教学设计
【目的和要求】
学习测量机械效率的基本方法。
分清在简单机械工作时，什么是有用功，什么是总功。
【仪器和器材】
滑轮组（J2122型），测力计（J2104型，5牛），刻度尺，钩码（J2106型），方座支架（J1102型），线绳。
【实验方法】
重物升高的距离可以从刻度尺直接读出。
测力计的移动距离可以在实验开始时在线绳某点（如线绳与滑轮接触但即将离开的一点）做个标志，实验完毕用刻度尺量出绳上这个标志移动的距离。
1．检查器材
实验前应先检查每个滑轮的端面应与框架平行，轮子转动灵活，轮子的轴向窜动不应大于1毫米。
再检查测力计并调整指针位置，消除其零误差。
2．用单滑轮组实验
照图1．31－1a将两个单滑轮组成滑轮组。
在滑轮下挂上6个钩码，线绳的自由端挂在测力计的挂钩上，手握测力计面板使重物匀速上升，读出测力计在移动时的示数。
测出重物上升的高度和测力计移动的距离。
把以上数据记入表1．31－l中，反复实验三次。
3．用双并滑轮组实验
用两个双并滑轮组成滑轮组，如图1．31－1b。
在动滑轮下面挂10个钩码（钩码串过长，可挂成两串或三串）。
线绳自由端挂在测力计的挂钩上，拉动测力计使重物匀速上升，重复实验3次。
把各次数据记入表l．31－1中。
4．计算出每次实验的机械效率
【注意事项】
1．实验中，因为我们使用的测力计量程为5牛顿，故重物（钩码）不可太少，否则示数过小，误差较大。
2．按国家教委（原教育部）发布的教学仪器标准规定，用J2122型单滑轮组吊起9．8牛顿的重物实验，其机械效率一般不低于90%，用双并滑轮组吊起9．8牛顿的重物实验，其机械效率不低于60％。
若实验得出的机械效率太低，应检查滑轮的缆绳是否从滑轮槽中滑脱出来，或者线绳是否扭结。
3．以下因素会影响测力计读数的准确：
（1）测力计不是匀速地移动。
（2）测力计指针与刻度板摩擦。
（3）重物摆动。
【思考题】
为什么用双并滑轮组实验的机械效率比用单滑轮组实验低？
提示：双并滑轮组比单滑轮组的滑轮多，自重较大，而月滑轮在运动中要克服摩擦力消耗功，使总功变大，机械效率变低。