内容正文:
实验十五、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销率。
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。
次数
钩码重/N
钩码上升高度/cm
滑轮组有用功/J
弹簧测力计示数/N
弹簧测力计移动距离/cm
滑轮组总功/J
机械效率%
单滑轮组
1
4
10
1.6
30
2
6
10
2.6
30
双滑轮组
1
4
10
1.1
50
2
6
10
1.4
50
【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 使钩码升高,目的: 。
2、结论:影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:
A 。
B 。
C 。
3、同一滑轮组: 和 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:
【经典例题】:
例题:(2018•钦州)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:
实验次数
物体重量G/N
物体上升高度h/cm
拉力F/N
弹簧测力计移机动的距离s/cm
机械效率η
1
5.00
1.80
15.00
85.2%
2
8.00
1.77
24.00
86.6%
3
10.00
1.75
30.00
87.6%
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。
练习1:(2018•绵阳)某小组同学测量滑轮组的机械效率。实验步骤有:
(i)按照如图所示安装滑轮组,测钩码重力G并记钩码和绳端的位置
(ii)用弹簧测力计缓慢拉动绳端,使钩码上升,读出拉力F的值,并测出钩码上升的高度h和绳端移动的距离s;
(iii)记录实验数据填入表格中(表格略);
(iv)多次改变钩码的数量,重复上述实验;
(v)用动滑轮质量不同的两个滑轮组吊相同的钩码,分别测机械效率;
(vi)分析测量结果,讨论影响机械效率的因素
回答以下问题:
(1)除了如图所示器材和弹簧测力计外,还需要的器材是 。
(2)滑轮组机械效率的计算公式是η= (用直接测得的物理量符号表示)。
(3)关于影响滑轮组机械效率的