最新斜面、滑轮组的机械效率(好)讲解学习
个性化讲义之滑轮和斜面的机械效率实验探究专题(附录答案)
学科：物理学段：学生姓名教师联系电话：教学内容滑轮和斜面的机械效率实验探究专题教学目标1、探究“滑轮、斜面的机械效率”实验2、机械效率的分析3、额外功的来源及重点分析教学重、难点1、实验过程中的细节步骤关注2、实验数据的处理3、有用功、额外功、总功之间的关联复习导入：观察下图的图片，体会利用机械做功时额外功的来源．想一想减少额外的方法．【探究影响滑轮组机械效率的因素】〖原理〗〖方案〗需要测量的物理量有：、、、。
〖器材〗铁架台、滑轮组、钩码、、。
〖注意〗实验时应、拉动弹簧测力计。
〖讨论〗测量时，若突然用力拉动，则测得的机械效率将；若在弹簧测力计静止时读数，则测得的机械效率将；若弹簧测力计没有竖直向上拉，则测得的机械效率将。
〖分析〗（1）同一动滑轮，提升重物至同样高度，物重增加，做的有用功 ，额外功 ，总功 ，机械效率 ；（2）提升同一重物至同样高度，动滑轮越重，或使用的动滑轮越多，做的有用功，额外功 ，总功 ，机械效率 。
〖总结〗〖质疑〗如果没有刻度尺，如何测出滑轮组的机械效率？拓展：滑轮组的机械效率（不计摩擦）物轮轮物物轮物物额外有用有用总有用G G G G G hG h G h G W W W W W +=+=+=+==11η因此滑轮组的机械效率与物重与轮重有关：（1）滑轮越重，滑轮组的机械效率越低，可以理解为滑轮越重，做的额外功越多； （2）物体越重，滑轮组的机械效率越高，可以理解为做的有用功多，机械效率越高例1：小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N ，测得的数据如下表：物理量实验次数钩码总重G /N 钩码上升的高度h /m测力计示数F /N测力计移动距离s /m机械效率η140.11.80.32 6 0.1 2.4 0.3 83% 34 0.1 1.4 0.5 57% 440.21.41.057%（1）在实验中，测绳端拉力F 时，应尽量竖直向上＿＿＿＿拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。
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。
实验：测滑轮组的机械效率(人)
3、通过实验探究，你认为如何才能提高机械的机械效率？ 增大有用功所占的比例：额外功一定时，增加有用功
减小额外功所占的比例：有用功一定时，减小额外功
“思考题”： 4、使用省力的机械能否省功？
不能 5、机械效率与机械是否省力有关吗？ 是不是越 省力的机械效率越高呢？ 机械效率与机械是否省力无关 并不是越省力的机械效率越高 6、使用滑轮组来测量机械效率时，若没有 刻度尺，能否测量出机械效率呢？ F F2
W有
W总 =W有/W总
1、对于同一个机械，如果使用情况不同， 机械效率相同吗？ 有何特点呢？ 为什么？
不相同。 对于同一个机械，机械的自重和摩擦不变， 所以机械的额外功不变 所挂的重物越大，有用功越多，则有用功所 占的比例越大
“议一议”： 2、对于不同的机械，如果所挂的重物相同，那么 为什么？ 机械效率会相同吗？ 所以，对于不同的机械，如果所挂的重物相同， 机械本身的重力和摩擦越小，额外功就越小，机 械效率越高。
总
（3）因为 W有用 < W总 所以，ŋ < 1
实验步骤
探究斜面机械效率与斜面坡度的关系 1、测量小木块的重量，记录数据；
2、把小木块用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉；
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；
Hale Waihona Puke 3、改变斜面的倾斜程度，重复步骤2.
记录数据
斜面倾 木块重量 斜面高度 拉力 G/N F/N 斜程度 h/m 斜面长 有用功 W有/J s/m 总功 W总/J
1、有用功： “W有用” 机械对外所做的有利用价值的功 2、额外功：“W额外” 机械克服本身的重力和摩擦力所做的 无利用价值的功 3、总功：“W总” 动力对机械所做的功 三者关系： W总= W有用 + W额外 4、机械效率：“ŋ” （1）概念： 有用功与总功的比值叫做机械效率 W有用 （2）表达式： ŋ = ×100 % W
斜面、滑轮组的机械效率(好)
？
。
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：
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
2024年中考物理复习课件---第14讲 滑轮与滑轮组 机械效率
滑轮与滑轮组 机械效率— 实 验 剖 析
实验
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探究影响压力作用效果的因素
实验
原理
主要
实验
仪器
及作
用
（1)弹簧测力计的使用与读数:实验时
用弹簧测力计沿竖直方向 匀速 拉动
绳子,此时拉力等于弹簧测力计的示数
（2）刻度尺:测量钩码上升的高度和弹
簧测力计移动的距离
（3）钩码:改变物重的大小
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担物重的绳子的段数n。
第14讲 滑轮与滑轮组 机械效率— 考 点 梳 理
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2.其他简单机械
(1)轮轴由具有公共转轴的轮和轴组成，可看作杠杆的变形，如门把手、方向盘、
扳手等。
(2)斜面是一种省力、费距离的简单机械，如盘山公路等。同一斜面,倾斜程度
越大，拉同一物体越费力，但机械效率越高。
两次实验数据可以得出:同一滑轮组,物重越大,机械效
(选填“越大”“越小”或“不变”)。
(4)在忽略摩擦和绳重的前提下,通过第4次数据可算出动滑轮的总重为 1.3
N。
第14讲
滑轮与滑轮组 机械效率— 真题试做
6
数据链接
真题试做
（2018~2023）
命题点 1 滑轮组的设计与组装
命题点 2 机械效率的计算
命题点 3 测量滑轮组的机械效率
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第14讲
滑轮与滑轮组 机械效率— 真 题 试 做
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命题点 1 滑轮组的设计与组装（毕节2021.15）
1.(2021·毕节15题，2分)用滑轮组将放在水平地面上的重物G提起，在图中画出最
省力的绳子绕法。
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
湖北东方心韵文化传播有限公司
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.
好滑轮组机械效率公式
好滑轮组机械效率公式 The document was finally revised on 2021滑轮组机械效率公式（竖用）——匀速直线拉动1、n:绳子股数（从图中获取 ） n=22、（绳端）通过的距离 h ：物体被提升的高度 S=nh （h 物= h 轮）3、（绳端）拉力的速度V ：物体的速度V 物 V=n V 物（ V 物= V 轮）4、（绳端）拉力的时间t ：物体的时间t 物 t = t 物5、（绳端）拉力F ：物体的重力G 物《半理想 》F=(G 物+G 轮)/n （不记摩擦和绳重） 《理想 》F=G 物/n （不记轮重、摩擦和绳重） 《实际 》F=(G 物 +G 轮+f + G 绳重)/n 6、W 有=G h 物 7、W 额 = G 轮h8、W 总=FS W 总=W 有+W 额 9、 η =W 有W 总 = Gh FS = GFn10、1 1、 P=W\t P=FV提示：（滑轮组的机械效率与物重、机械自重、机械间的摩擦有关）与绳子移动的距离无关与绳子的股数无关滑轮组的机械效率取决于物重和动滑轮的重力之比； 同一滑轮组，物重越大，机械效率越高提升同一重物，动滑轮的个数越多越省力，滑轮组的机械效率越低 1、n:绳子股数（从图中获取 ） n=3 （横用） 2、（绳端）通过的距离S ：物体移动的距离 S=ns 3、（绳端）拉力的速度V ：物体的速度V 物 V=nV 物 4、（绳端）拉力的时间t ：物体的时间t 物 t 拉= t 物 5、（绳端）拉力F ：物体的摩擦f 6、W 有=fs ’ 7、W 总=FS 8、η =W 有W 总=fs'FS = fFn 斜面机械效率：如图所示，斜面，克服重力做功 ，摩擦力做的功是额外功G 物：物重 f ：物体受到的摩擦力 L ：斜面长度 h ：斜面高度___________________＋＋＝物物动有有总有G h h G W W W W W ==+=ηLhF______=总有＝W W η___________f W W W W W +==+=额有有总有＝η在其他条件一定时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高；在其他条件一定时，斜面表面越粗糙，机 械效率越低；斜面的机械效率与物体斜面之间接触面大小无关；机械效率与物体重量无关竖直使用滑轮组，在空气中提升重物（图FG F G F G W W ____________物物物总有＝=⋅==η___________________＋＋＝物物动有有总有G h h G W W W W W ==+=如不计绳重和摩擦，有： G 物：物重h ：物体被提升的高度图1FF f f W W __________________=⋅==总有＝ηf ：物体受到的摩擦力 L ：物体被拉动的距离s ：拉力作用点（绳端）通过的距离 水平使用滑轮组（图图3斜面：______=总有＝W W ηG 物：物重 f ：物体受到的摩擦力 L ：斜面长度 h ：斜面高度 斜面机械效率问题（图___________f W W W W W +==+=额有有总有＝η图4h图2nFG F h F G Fs h F G W W ______-=⋅-=-=物浮物浮物总有）（）（＝η动物物动浮物动有有总＋＋）（G G G hG h hF G W W W _______________--=-=+=如不计绳重和摩擦，有：G 物：物重 F 浮：物体受到的浮力 h ：物体被提升的高度功、功率、机械效率练习1、某人用如图1所示的滑轮组提起450N 的重物，绳自由端的拉力F 为200N ，重物在5s 内匀速上升了1m ．则拉力的功率是______________W 。
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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有 Gh
W总 Fs
3、滑轮组的机械效率都与哪些因素有关？
⑴物体的重量 ⑵动滑轮的重量
（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。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
轮组的机械效率 ？
η=G动/（G1+G动）=84％
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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？
解：W有=Gh=180N×2m =
360J
W总=Fs=120N×6m=
720J
W额= W总－ W有=720J－
360J=360J
W有 100% 360J100% 50%
W总
720J
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％
（2）动滑轮的重力为多少？G动=80N （3）若被提起重物为G1=420N，滑
斜面、滑轮组的机械效率( 好)
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W？有
W总
F
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？
W有用 Gh
W总 Fs
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额外=fs W总=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？
BF
解：光滑时用力最少
由ＦＬ＝Ｇh得F=Gh/L=60N×2m/6m=20N
A
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=W额/L=（W总—W有用）/L=（180J－120J）