中考物理实验专题实验十六、测定滑轮组的机械效率实验

实验十六、测定滑轮组的机械效率实验

【实验目的】：

会测量滑轮组的机械效率。

【实验原理】：

【待测数据】：

物重G、拉力F、重物上升的距离h、弹簧测力计移动的距离S

【实验器材】：

钩码、滑轮组、铁架台、细线、弹簧测力计、刻度尺。

【实验步骤】：

①用所给器材组装如图１所示滑轮组。

②将钩码挂在滑轮组下方，记录下所挂钩码的重力，用弹簧测力计竖直拉住绳子自由端。

③将刻度尺放在如图所示的位置，分别记录下钩码和绳子自由端的起始位置。

④用弹簧测力计匀速拉动绳子自由端，使物体匀速上升一段距离，记录弹簧测力计的读数，并记录物体上升后所达到的末位置以及绳子自由端上升到的末位置。

⑤根据测量数据，分别计算出钩码上升的距离ｈ和绳子自由端移动的距离ｓ，然后根据Ｗ有用＝Ｇｈ和Ｗ总＝Ｆｓ计算出有用功和总功，按η

计算该滑轮组的机械效率。

⑥改变所挂钩码的重力，重复以上实验步骤。

⑦钩码重力不变，改变动滑轮个数重复上述实验步骤。

【实验结论】：

①滑轮组机械效率与物体重力和动滑轮的个数有关；

②同一滑轮组，提起的物重越重，滑轮组的机械效率越高；

③不同的滑轮组机械效率不同，且在物重相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低

【考点方向】：

1、 步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变。

2、结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：

A动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。

B提升重物越重，做的有用功相对就多。

C 摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。

3、同一滑轮组：  绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。

4、测量机械效率时为什么不能使弹簧测力计静止？机械效率会怎样？

答：当弹簧测力计静止时，绳子和滑轮之间没有摩擦力，拉力示数会变小，用

功在总功中占的比例增大，滑轮组的机械效率偏大。

5、实验中改变钩码的数量，改变动滑轮的个数进行多次实验的目的是什么？

答：改变钩码个数、改变动滑轮的个数从而获得多组数据，这样可以避免一组数据的偶然性，更能得出普遍性规律。

6、通过该实验我们可以得知：增大物重或减少动滑轮的重力可以提高滑轮组的机械效率。

【经典例题】

【母题】：下面是小明和小红的“测量滑轮组的机械效率”实验报告，

实验名称：测量滑轮组的机械效率

实验步骤：

（1）观察弹簧测力计的量程、零刻度线和　     　。

（2）如图1所示，测量物体G所受的重力为　   　。

（3）如图2所示，实验过程中，     拉动弹簧测力计并读出拉力F的数值，用    　测出的物体G上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s，将数据填入表格。根据表格中的数据，可以知道他们选用的滑轮组是　      　（选填甲”或“乙”）

（4）仅改变重物G上升的高度，重复上面的实验，记录并计算实验数据实验记录：

实验结论：滑轮组的机械效率与所提升物体的高度有关。

实验讨论与交流

①小明和小红的实验结论：　       　（选填“科学”或“不科学”）；

请说明你的理由                                                        。

②小明认为提升的物重会影响该滑轮组的机械效率，建议进一步探究：改变        　，重复实验（3）步骤，计算出机械效率进行比较分析。

（5）小明在实验探究过程中，改变不同的物理量，得出多组数据的目的是            。

【答案】

（1）分度值；（2）4.6N；（3）匀速；刻度尺；乙；（4）①不科学；根据η=×100%，滑轮组的机械效率与所提升物体的高度无关；②提升物体的重力。（5）避免实验偶然性，使结论更具普遍性。