测算滑轮组的机械效率
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________。
滑轮组的机械效率计算公式
滑轮组的机械效率计算公式1.滑轮组结构及基本原理滑轮组是由多个滑轮或齿轮组成的一种传动装置。
它的基本原理是利用滑轮的周边半径来改变作用力，从而实现力的放大（或减小）和方向的改变。
滑轮组通常由一根或多根绳子、带、链条等构成。
2.滑轮组的机械效率公式η=(输出功/输入功)×100%其中，输出功为滑轮组输出的有效功，输入功为滑轮组输入的有效功。
3.滑轮组的机械功计算输出功=输出力×输出速度输入功=输入力×输入速度其中，输出力为滑轮组输出方向上的力，输出速度为滑轮组输出端的速度；输入力为滑轮组输入方向上的力，输入速度为滑轮组输入端的速度。
4.摩擦损失的考虑在实际应用中，滑轮组会存在一定的摩擦损失，导致机械效率下降。
为了更准确地计算滑轮组的机械效率，需要考虑摩擦损失。
摩擦损失主要包括轮轴和支撑轴承的摩擦损失以及滑轮之间的摩擦损失。
5.传动效率的影响因素传动效率是指能量从输入端传递到输出端的效率。
滑轮组的传动效率受多种因素影响，包括绳轮接触角度、滑轮组转动速度、绳轮材料的摩擦系数等。
为了提高传动效率，可以采取以下措施：减小绳轮接触角度、提高滑轮组转动速度、选择摩擦系数较小的材料等。
6.滑轮组的设计和优化通过合理的滑轮组设计和优化可以提高机械效率。
具体的设计和优化方法包括：选择合适的滑轮组结构和滑轮数量、减小摩擦损失和传动效率、降低材料的质量损失等。
7.示例计算为了更清楚地理解滑轮组的机械效率计算，以下给出一个示例。
假设滑轮组输出力为200N，输出速度为1m/s，输入力为100N，输入速度为2m/s。
根据上述公式计算，可以得到：输出功=输出力×输出速度=200N×1m/s=200J输入功=输入力×输入速度=100N×2m/s=200J因此，滑轮组的机械效率为：η=(输出功/输入功)×100%=(200J/200J)×100%=100%总结：。
关于滑轮或滑轮组机械效率的计算
关于滑轮或滑轮组机械效率的计算有关滑轮或滑轮组的使用，中考只考查使用滑轮或滑轮组提升重物。
使用滑轮或滑轮组提升重物时计算机械效率的基本公式是η=W有1W总×100%。
由于η=W有1W总×100%=Gh1Fs×100%=Gh1F·nh×100%=G1nF×100%，又η=W有1W总×100%=W有1W有+W额×100%=Gh1Gh+G动h×100%（不计摩擦和绳重）=G1G+G动×100%（不计摩擦和绳重）。
另外，η=W有1W总×100%=W有1t1W总1t×100%=P有1P总×100%。
所以计算滑轮或滑轮组机械效率还常用公式：η=Gh1Fs×100%，η=G1nF×100%，η=W有1W有+W额×100%，η=G1G+G动×100%（不计摩擦和绳重），η=P有1P总×100%。
可以根据具体的题目、条件选用。
例如：1。
某人用滑轮组将重300N的物体匀速提起1。
5m，人加在绳子自由端的拉力是120N，绳端移动4。
5m，问：该滑轮组的机械效率是多大？解析先求W有、W总，再根据公式η=W有1W总×100%求η。
或直接使用公式η=Gh1Fs×100%求η。
方法一W有=Gh=300N×1。
5m=450J，W总=Fs=120N×4。
5m=540J，η=W有1W总×100%=450J1540J×100%≈83。
3%。
方法二η=Gh1Fs×100%=300N×1。
5m1120N×4。
5m×100%≈83。
3%。
答该滑轮组的机械效率是83。
3%。
2。
某人用滑轮组将重300N的物体匀速提升1m，人克服动滑轮重、绳重与摩擦所做额外功是100J，问：该滑轮组的机械效率是多大？解析已知W额，能求出W有，可用公式η=W有1W有+W额×100%求出η。
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。
中考物理实验复习宝典实验19 测量滑轮组的机械效率 (解析版)
实验19 测量滑轮组的机械效率一．选择题（共6小题）1．在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时，小明如图所示的甲、乙两个滑轮组来验证的猜想是：滑轮组的机械效率可能与()A．被提升物体的质量有关B．动滑轮的个数有关C．物体被提升的高度关D．承重绳子的段数有关【解答】解：图中提升的物体的重力不相同（钩码的个数不相同），但是使用相同的滑轮组，因此这两个图研究的是滑轮组的机械效率与被提升物体重力的关系。
故选：A。
2．如图所示是小刚同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中使用的实验装置，得到的数据记录在下方表格中。
关于小刚的实验，忽略绳重和摩擦，下列说法不正确的是()试验次数123钩码重/G N446钩码上升高度/h m0.10.10.1绳端拉力/F N 1.8 1.4 2.4绳端移动距离/s m0.30.50.3机械效率 74%57%83%A．由表中数据可知，第1次实验是使用甲图做的实验B．由表中数据可知，第2次实验是使用乙图做的实验C．由第1、2次数据可知，滑轮组的机械效率与动滑轮的自重有关D．由第2、3次数据可知，滑轮组的机械效率与被提升的钩码的重力有关【解答】解：（1）根据s nh=，第1次实验绳子的有效段数：0.330.1s mnh m===；同理，第2、3次实验绳子的有效段数分别为5、3，故第1次实验是使用甲图做的实验；第2次实验是使用乙图做的实验，AB正确；（2）第1、2次实验使用的装置不同，提升物体的重力相同，第2次实验要克服两个动滑轮做额外功，由表中数据可知，两次实验滑轮组的机械效率不同，故滑轮组的机械效率与动滑轮的自重有关；C正确；（3）因滑轮组的机械效率与动滑轮的自重有关，故研究滑轮组的机械效率与被提升的钩码的重力有关，要控制使用相同的装置，只改变提升物体的重力大小，而第2、3次中，所用装置不同（动滑轮重不同），故由第2、3次数据可知不能得出滑轮组的机械效率与被提升的钩码的重力有关。
D错误。
测滑轮组机械效率的实验
江都区第二中学 王开元
1
1. 在测定滑轮组机械效率的实验中，如图所示：
（1）实验原理是 W有 W总
（2）测定滑轮组的机械效率，应测定的物理量有钩码的重G ， 钩码上升高度h， 拉力F ， 绳端移动距离s ，需要计算
的物理量有 有用功W有 ， 总功W总 ，机械效率η 。 （3）所用器材除钩码、铁架台、滑轮组、细绳外，还需
A、大于10牛； B、小于10牛； C、等于10牛； D、无法判断。
33
15.如图, 用三个力沿不同的方向拉绳子,
则： ( D )
A F1最大； C、F3最大；
B、F2最大； D、一样大。
34
16.如图所示的各滑轮组中, 物体重量都是G , 不计摩擦 和滑轮重,•使物体匀速上升, 拉力F 最小的是图：( B )
28
9、2002年3月25日22时15分，随着指挥员 “点火” 口令的下达，“神舟三号”飞 船从中国酒泉卫星 发射中心，稳稳上升， 飞向太空·在点火后的几 十秒钟内，“神 舟三号”飞船的动能___增__大______ ， 重力 势能___增__大______ ，机械能 增大 。 (均填“增大”、“不变”或 “减小”)。
要 刻度尺 和 弹簧测力计 。
2
（4）安装好滑轮组，记下 钩码 和 弹簧测力计 的位置， 匀速拉动弹簧测力计使钩码G升高，记下 钩码上升高度h ， 并从弹簧测力计得出 拉力F 的值和弹簧测力计移动的 距离 s 。
（5）设计表格
钩码重 弹簧测力 钩码上升高 绳端移动 有用功 总功 机械效 G/N 计示数F/N 度h/m 距离s/m W有/J W总/J 率η
的球从同一高度落下，打到木桩上，看木桩插入的深 度判断重力势能的大小
滑轮组的机械效率公式
滑轮组的机械效率公式
机械效率的计算公式：
一、滑轮组机械效率的计算公式：
1.总效率 = 变流比 * 分母滑轮传动效率 * 组滑轮传动效率 * 滑轮单体效率。
2.变流比=输出轴滑轮半径/输入轴滑轮半径
3.分母滑轮传动效率=cosα / (sinα + μ)
4.组滑轮传动效率= 1 / (1+(μ/sinα))
5.滑轮单位效率=cosα / (sinα + μ + x)
其中，α为滑动角，μ为摩擦角，x=ρφ/s，其中：ρ为滑轮的摩擦因数，φ为滑轮的法向曲率半径，s为滑轮的壁厚度。
二、滑轮组机械效率的计算步骤：
1.确定檯面滑轮组的比转换率。
2.确定滑轮的摩擦角。
3.确定滑轮的法向曲率半径和壁厚度，以计算滑轮的摩擦因数；
4.确定滑动角α。
5.根据以上参数，依次计算变流比、分母滑轮传动效率、组滑轮传动效率和滑轮单体效率；
6.最终结果得出滑轮组机械效率。
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测算滑轮组的机械效率
紫阳县高桥中学彭远凯
[课标要求]
１．测定滑轮组的机械效率
２．比较滑轮组在不同使用情况下的机械效率
［主要器材］
滑轮组两套、钩码若干、弹簧测力计、刻度尺、铁架台、细线等。
［实验准备］
１．用滑轮组提升重物时，有用功等于，总功等于。
２．叫做机械效率，用滑轮组提升重物时的机械效率表达式为：。
［操作与思考］
１．用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组
１）用弹簧测力计测出２个钩码的重Ｇ；
２）按图所示，组装好实验装置，记下钩码上沿的位置
和栓住弹簧测力计的线端的位置；
３）竖直向上提起钩码，读出弹簧测力计的拉力Ｆ；
４）量出钩码提升的高度h，拴住弹簧测力计的线端上升
的距离Ｓ；
５）算出有用功、总功和机械效率η，将各项数据填入
下表。
６）取４个钩码，仿照上述步骤操作和测量，算出相应的有用功、总功和机械效率，将各数据填入表中。
７）比较两次实验结果可知，提升不同的钩码时，同一滑轮组的机械效率。
（填“相同”或“不同”）
滑轮组钩码
重
G/N
钩码上
升的高
度h/m
拉
力
F/
N
线端上
升距离
s/m
有用
功
W/J
机械效率η
第一组第二组
[问题讨论]
１．为什么用同一滑轮组提升不同重物时，它的机械效率会不同？用不同的滑轮组提升同样重物时，它们的机械效率也不同？
２．为什么滑轮组的机械效率总小于是？如何提高滑轮组的机械效率？。