斜面、滑轮组的机械效率(好)
15.2斜面和滑轮组的机械效率
【知识回顾】(C) 1、有用功: 。 额外功: 。 总 功: 。 2、机械效率: 。公式: 。 【导学指导】 一、先认真阅读课本 109 页“探究”部分，然后动手实验并完成下面的问题：(A、B) 1、注意事项：a.实验不要用小车； b.选用的木块要重一些； c.木板的摩擦要大一些； d.拉动中要尽量匀速； e.弹簧测力计的读数要仔细准确。这样实验的成功率就较高。 2、该实验的实验原理是 。 3、实验中，有用功就是对物体所做的功，用公式 来计算， 总功就是拉力所做的功，用公式 来计算。 机械效率的表达式： 。 4、实验中需要测量的物理量是 。 5、完成下面的表格： 斜面的倾 斜程度 较缓 较陡 最陡 结论：斜面越陡，斜面机械效率越 。 二、测量滑轮组的机械效率(A、B) 1、实验中，有用功就是对物体所做的功，用公式 总功就是拉力所做的功，用公式 机械效率的表达式： 。 2、完成下面表格：G 动滑轮= N. 实验 次数 1 2 3 结论：物体越重，滑轮组机械效率越 。 物体的重 力 G/N 物体上升 的高度 h/m 弹簧测力计 的来 F/N 拉力的移 动距离 s/m 小车重力 G/N 斜 面 高 度 h/m 沿斜面拉 力 F/N 斜面长 s/m 有用功 W 有/J 总功 W 总/J 机械效 率
（1）此实验所用滑轮的个数至少是____________个，其中动滑轮有____________个。 （2）第一次实验测得滑轮组的机械效率为____________，第二次实验时滑轮组的机械效 率____________第一次的机械效率（填“大于”“小 、 于”或“等于” ） 6、(A)小明学过机械效率后，提出一个为题： “斜面的倾 斜程度与斜面的机械效率有没有关系？” 针对这个问题他 做了在斜面上匀速拉动物体的探究实验（如图）并记录实 验数据如下： 实验次数 1 2 3 实验次数 1 2 3 斜面的倾斜程度 较缓 较陡 最陡 物体移动距离 s/m 0.5 0.5 0.5 物体重 G/N 5.0 5.0 5.0 有用功 W 有/J 物体上升的高度 h/m 0.1 0.15 0.25 总共 W 总/J 沿斜面的拉力 F/N 1.6 2.2 3.1 机械效率
斜面与滑轮组相结合的机械效率
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。
浅谈测滑轮组和斜面的机械效率
２ ． 同一个滑轮组挂不同质量 的钩码时 ， 机械效率相 同吗？
・
新 校 园
Ｘ ｉ ｎ Ｘ ｉ ａ ｏ Ｙ ｕ ａ ｎ
实验 钩码 钩码上 有用功 测力计 测力计 总功 机械 次序 重 升高度
Ｇ ／ Ｎ
１
２
教 学研 究
２ ． （ １ ） 细绳 ， 刻度 尺 ， （ ２ ） ２ ， ０ ． ８ ， ｌ Ｏ ， ３ ０ （ ３ ） Ｗ ＝ Ｇ ｈ ＝ ２ Ｎ ×１ ０ ｍ＝ ２ ０ Ｊ
２ ０ １ ３年４月
总第 ２ ７ ６ 期
教学研究
浅谈测滑轮组和斜面的机械效率
林 亮 栋
（ 江 门市新会会城华侨 中学 ， 广东 江门 ５ ２ ９ １ ０ ０ ）
摘
要： 近几年 ， 广 东中考考试 中增加 了实验 考试分数 ， 凸
不相 同 ， 钩码质量越大 ， 机械效率
越 高。
３ ． 匀速拉动 弹簧 测力 计使 钩码 升高到某一位置处 ， 在运 动 中从 弹簧测力计读 出拉力 Ｆ的数值。
４ ． 用刻度尺分别测 出钩码上升 的高度（ ｈ ） 和细绳 自由端通
过 的距 离 （ ｓ ） 。
１ ． 实验中， 如果我们使用的弹簧测力计量程较小（ 例如 ５ Ｎ） ， 那 么重物 （ 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 Ｊ ２ １ ２ ２型单滑轮组 吊起 ９ ． ８ Ｎ的重物实验 ， 其机 械效率一般不低 于９ ０ ％， 用双并滑轮组 吊起 ９ ． ８ Ｎ的重物实验 ， 其机 械效 率不低 于６ ０ ％。若实验得 出的机械效率太低 ， 应检查滑轮的缆绳是 否
第12章 第3节 机械效率 第2课时 滑轮组和斜面的机械效率
东方心韵
D O N G F A N G X IN Y U N
新/动/力/学/习/小/镇
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物理
第十二章 简单机械
第3节 机械效率 第2课时 滑轮组和斜面的机械效率
XI ND ONGL I
1．滑轮组机械效率(s—绳子自由端移动的距离，n—动滑轮上绳子 的股数，h—物体被提升的高度，f—物体水平运动受到的摩擦力)
XI ND ONGL I
4．(2019 重庆)工人师傅用如图所示的滑轮组，将重为 800 N 的重 物缓慢匀速竖直提升 3 m，人对绳的拉力 F 为 500 N，不计绳重和滑轮 转轴处的摩擦，则( B )
A．绳子自由端移动的距离为 9 m B．动滑轮的重力为 200 N C．人通过滑轮组做的有用功为 1 500 J D．滑轮组的机械效率为 53.3%
竖直：η＝WW有 总＝GFhs ＝nGF
水平：η＝WW有 总＝Ffss物绳＝nfF
2．斜面的机械效率：η＝WW有 总＝GFhs (s—斜面长， h—斜面高 )
XI ND ONGL I
1．(2018 安徽)如图所示，当水平拉力 F＝50 N 时，恰好可以使物体 A 沿水平地面向右做匀速直线运动．已知物体重为 200 N，所受地面的摩擦力 约为 80 N，假如在 5 s 时间内，物体水平移动了 0.6 m，不计绳和滑轮的自重，
XI ND ONGL I
7．小明在探究“斜面的机械效率”的实验中，用长度 s＝0.50 m 的 木板搭成一个斜面，用弹簧测力计将重为 G＝5.0 N 的物块从斜面底端 匀速拉至斜面顶端．
XI ND ONGL I
(1)小明在实验中，调整斜面的高度为 h＝0.22 m，将物块从斜面底 端匀速拉至顶端的过程中，弹簧测力计的示数 F＝4.0 N，则有用功为 1.1 J，机械效率为 55% ，木块受到的摩擦力为 1.8 N.
三种四类简单机械的机械效率
2023三种四类简单机械的机械效率CATALOGUE目录•介绍•简单机械的机械效率•四种简单机械的机械效率比较•三种四类简单机械的优缺点分析•提高简单机械机械效率的实践意义•研究简单机械机械效率的现实意义•结论与展望01介绍简单机械的效率和性能是比较和评估各种机械的重要指标之一。
了解简单机械的机械效率可以帮助我们更好地选择和应用机械。
目的和背景简单机械是指由较简单构件组成的机械，包括杠杆、滑轮、斜面、螺旋和轮轴等。
杠杆是指一个固定支撑点上可以绕其旋转的刚性棒，其中支点为杠杆的固定支撑点，力臂为支点到力的作用点的距离，力矩为力与力臂的乘积。
滑轮是指一个带轮轴的圆盘，它可以绕其轴线旋转，并可以带动其他物体旋转。
斜面是指一个平面与水平面成一定角度的平面，它可以用于改变力的方向和大小。
螺旋是指一个带螺旋槽的圆柱体，它可以用于传递运动和旋转运动。
轮轴是指一个带轮盘的杆件，它可以用于传递运动和旋转运动。
简单机械的定义与分类02简单机械的机械效率机械效率是指机械在工作中所消耗的能量与所做有用功的比值，通常用希腊字母η表示。
机械效率的表达式为：η = W有用 / W总 = W有用 / (W 有用 + W额外)机械效率的定义1影响机械效率的因素23摩擦力是影响机械效率的主要因素之一，减小摩擦力可以提高机械效率。
摩擦力机械自重越大，需要克服自身重力的额外功就越多，机械效率就越低。
机械自重构件间的摩擦和空隙会导致能量损失，减小构件间的摩擦和空隙可以提高机械效率。
构件间的摩擦和空隙提高机械效率的方法优化设计可以减小摩擦力和机械自重，从而提高机械效率。
优化设计定期保养使用高效能材料改进操作方法定期保养可以减小构件间的摩擦和空隙，从而减小能量损失，提高机械效率。
使用高效能材料可以减小机械自重，从而减小额外功的消耗，提高机械效率。
改进操作方法可以减小摩擦力和构件间的摩擦和空隙，从而提高机械效率。
03四种简单机械的机械效率比较03等臂杠杆在等臂杠杆中，动力臂等于阻力臂，使用时既不省力也不费力，也不改变移动距离，因此总功也不变。
初中物理：探究滑轮组(斜面)机械效率(答案)
探究滑轮组（斜面）机械效率中考题欣赏：(2011年29题)好动脑的同学们在甲装置木板右端又垫了一个木块，来探究斜面的机械效率。
实验前他们分析：“由于斜面不是光滑的，沿斜面向上拉物体，必定要克服摩擦做额外功，斜面的机械效率一定受摩擦力的影响”。
于是他们做了如图丁所示的实验，实验时，用弹簧测力计拉着物体沿斜面做运动。
实验表格如下：根据所给数据算出第 2 次实验中所做额外功为 J ，斜面的机械效率为。
根据表中的数据可以得出：斜面粗糙程度一定时，斜面越倾斜该物体所受的摩擦力越，机械效率越。
变式训练：1.在湛江港码头，小华看到工人利用斜面把货物推到车上，联想到上物理课时老师讲过的知识，小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关？小华提出了以下的猜想：A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关．B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关．小华同学为了证实自己的猜想是否正确，于是他用同一块木板组成如图12所示的装置进行了实验探究，记录的实验数据如下表：实验次数斜面倾角θ物块重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长S/m有用功W有/J总功W总/J斜面的机械效率①300 5.0 0.6 4.2 1.2 3.0 5.0②300 3.0 0.6 2.5 1.2 1.8 60%③450 3.0 0.8 2.8 1.2 2.4 3.4 71%（1）在实验操作过程中，应沿斜面向上________拉动木块；实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向_________移动（填“左”或“右”）．（2）根据表格中数据，第①次实验斜面的机械效率为_______%，第②次实验中总功为______J．（3）通过对比实验①、②数据，可验证小华的猜想_________（填写字母）；通过对比实验②、③数据，可以得出的探究结论是：在其它条件相同时，_____________________．（4）此实验主要用到的研究方法是__________．（5）除了小华的猜想以外，请你猜想斜面的机械效率还可能与______（写出一个）有关．2.如图所示，在“测滑轮组机械效率”实验中，物体重为5.4N。
专题33斜面及斜面机械效率的计算(原卷版+解析)
专题32 滑轮及滑轮组机械效率的计算斜面及斜面的机械效率是初中物理力学中重要知识，也是中考中常考实验之一。
通过斜面及斜面的机械效率考查，能很好考查学生的对机械效率知识的掌握情况，加深对机械效率的理解。
在中考试卷中，结合测力计读数、功、机械效率的计算等知识考查，侧重考查有用功、总功、机械效率的计算以及影响斜面机械效率高低的因素，主要以实验、计算形式考查，分值在2分—6分左右。
一、斜面定义、特点及实际应用：1、斜面的定义：斜面是一个与水平面成一定夹角的倾斜平面。
2、斜面特点：斜面是一种省力的简单机械。
用斜面把重力为G的物体推到高处时,如果不计摩擦力,已知斜面长为L,高为h，倾角为α，推力F所做的功W F=FL，不用斜面而由人直接将该重物提到同一高度时克服重力所做的功W G=Gh，根据机械功的原理（使用任何机械都不省功），得FL=Gh,所以sinGhF GLα==，由于L>h，所以可以省力。
3、应用：螺旋（木螺丝、螺母、螺杆、饮料瓶瓶盖）、盘山公路等。
例题1 （2022全国九年级）如图所示，将同一物体G分别沿光滑斜面由B、C匀速提升到A时，如若沿斜面的拉力分别为F B、F C，各个过程拉力做功为W B、W C，则它们的大小关系正确的是（）A．W B＞W C，F B＜F C B．W B＝W C，F B＜F C考点透视迷津点拨与点对点讲练C ．W B ＞W C ，F B ＝F CD ．W B ＝W C ，F B ＝F C【答案】B 。
【解析】斜面光滑说明摩擦力为0，拉力除了克服物体重力做功之外没有做额外功，则两次做的功都等于克服物体重力做的功，两次分别把同一物体提升到相同的高度，克服物体重力做的功相同，所以拉力做功也相同，即W B ＝W C ，斜面BA 的倾斜角度小于斜面CA 的倾斜角度，所以s AB ＞s AC ，由W=Fs 可知所以物体沿BA 运动时拉力较小，即F B ＜F C ，故选B 。
【点拨】斜面是一个可以看成一个省力的简单机械，省力的大小与斜面的粗糙程度有关，还有斜面的倾斜角度有关。
2023年中考物理(人教版)总复习一轮课件：第16课时 滑轮、斜面及机械效率
• 【点拨】滑轮组绕线作图方法:(1)画最省力的绕法:使与动 滑轮相连的绳子段数最多,起点在动滑轮。(2)已知n时的绕 法:按照“奇动偶定”的原则,“从内到外”的顺序依次绕线。
考点二 其他简单机械
名称
斜面
轮轴
示意图 斜面是一种可以 省力 的简 由轮和轴组成,能绕固定
定义 单机械,但必须多移动 距离 轴转动的简单机械
钩码的重力和被提升的高度相同,改变
。
• 5所.探提究升滑钩轮码组的机重械力效相率同与,改重变物提被升提钩升码的动的高滑高度轮度的所。关受系的:控重制力同一滑轮组
• 【实验结论】
• 6.同一滑轮组,提升的物体越 重
,机械效率越高。
• 7.不同滑轮组提升同一重物,动滑轮越轻(个数少或质量小),
机械效率越
• 个滑轮质量均相同),实验数据记录如下表所 • 示。
图16-16
实验
钩码 钩码上升 绳端拉 绳端移动 机械
次数 重G/N 高度h/m 力F/N 距离s/m 效率η
1
2
0.1
1.2
0.3
55.6%
2
2
0.2
1.2
0.6
55.6%
3
4
0.1
1.9
0.3
70.2%
4
4
(1)实验中应沿竖直方向
0.1匀速
(续表)
原理
FL=Gh,由公式可知,高度
(不计 相同时,斜面越长越 省力 摩擦)
螺旋楼梯、盘山公路、 应用
螺丝钉
方向盘、水龙头、扳手
考点三 功的分类
三种功
概念
计算方法
有用功 无论是否使用机械都必须做的功, W有=G物h,
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？
。
2 .影响滑轮组机械效率大小的因素是： ①装置相同时，物重 越大 ， 滑轮
组机械效率越大；②重物相同时，动
滑轮个数越少，机械效率越 越高 另外滑轮组机械效率还与 摩擦力 。
有关。
3、用一个滑轮组，将180N的物体匀速提升 2m高，拉力F为120N，求：有用功、总功、 额外功、机械效率分别是多少？
刻度尺、钩码、弹簧测力计、 滑轮组、铁架台等
实验步骤
1、测出钩码的重力G，并记录表中 2、如图，把滑轮组和刻度尺安装好，从刻度尺读出 钩码和弹簧测力计 的位置 3、匀速拉动弹簧测力计，使钩码G匀速上升，读出 弹簧测力计所示拉力F的值 ，从刻度尺读出钩码 升高的距离h和绳子自由端移动的距离S，记录数 一定要匀速 据在表格中。 4、算出总功、有用功和机械效率
解：W有=Gh=180N×2m = 360J W总=Fs=120N×6m= 720J W额= W总－ W有=720J－360J=360J
W有 W总 100 % 3 60J 7 20J 100 % 50 %
4.用如图所示的滑轮组匀速提起 重物，当被提起的重物G=320N时， 绳端的拉力F=200N（不计绳重和 摩擦）求： （1）该滑轮组的机械效率？η=80％ G （2）动滑轮的重力为多少？ 动=80N （3）若被提起重物为G1=420N，滑 轮组的机械效率 ？
----------测量机械效率实验
知识回顾
1、什么叫有用功？额外功？ 总功？三者有什么关系？ W总=W有+W额
2、什么叫做机械效率？公式？
W有 W总
实验原理是什么？
斜面的机械效率和哪些因素有关？
F
W有 W总
G
（1）实验设计：
怎样计算总功？怎样计算有用功？
实验中需要测量哪几个量？
斜面 倾斜 程度 木块重 量 G/N 斜面高 度 拉力 F/N 斜面 长 有用功 总功 W有/J W总/J
较缓 10 较陡 10 很陡 10
h/m 10 30 50
4.9 6.7 8.4
s/m 100 100 100
机械效 率
100 490 300 670 500 840
20% 45% 60%
结论：斜面粗糙程度不变时，斜面 越陡，越不省力，机械效率越高。
由ＦＬ＝Ｇh得F=Gh/L=60N×2m/6m=20N 实际拉力做的功W总=F实L=30N×6m=180J 机械效率η=W有用/W总=Gh/ W总 =60N×2m/180J=66.7% 摩擦力:Ff=F实—F=30N—20N=10N
Ff=W额/L=（W总—W有用）/L=（180J－120J）/6m=10N
W 有用 W总
Gh Fs
⑵实验过程：
①测量小木块的重力，记录数据； ②把小木块用弹簧秤 沿斜面匀速向上 拉；分别记录拉力F、木块沿斜面移动的 距离S、木块上升的高度h。 ③改变斜面的倾斜程度，重复步骤②，再 做两次。
⑶注意事项：
①要匀速拉动物体。 ②拉力要与斜面平行。 ③及时记录数据。
分析表格中数据，你发现了什么？
A
实验原理是什么？
滑轮组的机械效率和哪些因素有关？ 原理：
W Gh 有 W Fs 总
1、测量滑轮组机械效率需要测量的物 理量有哪些？
G ---- 物体的重力 h ---- 物体升高的高度 F ---- 绳子自由端的拉力 s ---- 绳子自由端移动的距离
2、测量滑轮组机械效率需要用到 的器材有哪些？
拉动物体
3、滑
（3）摩擦、绳重
同一滑轮组，所提升的物体重力 越大，机械效率越高。
巩固练习
1、 测滑轮组机械效率的实验中，需要测量的 物理量是 G 、 h F 、 s 、 。计算 。如
机械效率的表达式是 果没有刻度尺，计算机械效率的表达式 是
η=G动/（G1+G动）=84％
思考：工人师傅利用斜面提升物
体做功时，哪些做的是有用功？ 哪些是额外功？哪些是总功？
W有用=Gh W总=Fs
W额外=fs W额外= W总-W有用
倾斜程度相同的斜面，越 粗糙的，机械效率越低。
试一试：
一斜面L为6米，h 为2米，要将60Ｎ的重物拉至斜 面顶端，所用的力至少是多少？若实际拉力F是30 Ｎ，那么拉力做功多少？机械效率η为多少？摩擦 力f为多少？ B F 解：光滑时用力最少