第六节 测滑轮组的机械效率
第九章 机械和功
问题与思考
问题:
1.同一个滑轮组,提升不同的重物,机械效率
相同吗?
2.不同结构的滑轮组,提升相同的重物,机械
效率相同吗?
实验目的
1.学会测滑轮组的机械效率。
2.通过对实验数据的分析与处理,了解影响机械效率
的因素,认识提高滑轮组机械效率的方法和意义。
实验原理
总
有
W
W
Fs
Gh
为得出滑轮组的机械效率,需要求出有用功和总功,为此需要
测出哪些物理量?
重力G 物体移动距离h
绳子自由端移动距离s绳端
拉力F
弹簧测力计 刻度尺
测量工具
需要哪些测量工具?
实验器材
滑轮组,绳,物体(或钩码),铁架台
弹簧测力计
刻 度 尺
测量工具
实验设计
1.为了避免测力计的重力对实验产生的
影响,弹簧测力计如何使用?若用一个
定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,怎
样组装?
弹簧测力计要竖直向上拉动
问题:
实验设计
2.怎样提升滑轮组,弹簧测力计的读数才
准确?
问题:
弹簧测力计要竖直向上匀速拉动滑轮组
3.用弹簧测力计测拉力读数时,弹簧测力计
应在向上的匀速运动中,还是静止状态?
向上的匀速运动中(静止状态不做功)
实验设计
4.怎样知道所提升钩码受到的重力?
问题:
用弹簧测力计测出,不能用G=mg计算。
实验设计
先把钩码(的上沿或下沿)放到刻度尺某
一整刻度处,读出重物的初位置,同时用色笔
在细绳的适当位置做标记,读出绳端的初位
置,向上匀速拉动弹簧测力计后,再读出重
物的末位置和绳端的末位置,重物两次位置
差为钩码上升的高度,细绳两次位置差为绳
端移动的距离。
如何测量钩码上升的高度h?细绳自由端通过的距离s?
实验步骤
(1)将弹簧测力计调零,用弹簧测力计
测出钩码所受重力G并记录在表格中 。
(2)如图所示组装实验器材,用弹簧测
力计竖直向上匀速拉绳子自由端,绳子
自由端所受拉力用F表示,绳子自由端移
动的距离用s表示,钩码上升的高度用h表
示。用弹簧测力计测出F,用刻度尺分别
测出s、h,并把测量数据记录在表格中。
实验步骤
(3)更换不同的钩码,用同一滑轮组提升,
将测量数据G、F、s、h记录到数据表格。
(4)利用公式
计算滑轮组的机械效率η,并将η值记录在
表格中。
Fs
Gh
W
W
总
有
,
注:第(3)步中更换不同的滑轮组,提升同一钩
码,将测量数据G、F、s、h记录到数据表格。
实验数据记录表
G/N h/m F/N s/m W有/J W总/J
1
2
3
实验1 保持动滑轮重一定,改变提升钩码重力。
实验数据记录表
G/N h/m F/N s/m W有/J W总/J
1
2
实验2 保持钩码重力一定,改变动滑轮重。
实验结论
(1)用同一滑轮组提升不同的重物,重物越重,机械
效率越高。
(2)物重一定,动滑轮越重,机械效率越低。
课堂小结
•测滑轮组的机械效率,实验原理
Fs
hG
W
W 物
总
有=
实验器材
注意事项
弹簧测力计、刻度尺、
铁架台、滑轮、细线、钩码。
竖直向上,缓慢拉动测力计。
课堂练习
图为测量滑轮组机械效率的实验装置,钩码总重6 N。
(1)实验时要竖直向上______拉动弹簧测力计,由图
可知拉力大小为_______N,若钩码上升的高度为8cm,
则弹簧测力计向上移动______cm,该滑轮组的机械效率
为________。
(2)若仅增加钩码的个数,该滑轮组的机械效率将
_______(选填 “增大”“减小”或“不变”)。