实验19 测量滑轮组的机械效率-2020中考物理实验专题各个击破

实验十九 测量滑轮组的机械效率 —————— 原创精品 —————— ◎ 核心考点： 【提出问题】 对同一滑轮组装置，机械效率是否不变 【猜想与假设】 同一滑轮组的机械效率可能与被提升物体物重有关 【设计与进行实验】 1.实验器材： 弹簧测力计 、 刻度尺 、细绳、动滑轮、定滑轮、钩码若干； 2.实验原理： ； 3.实验步骤： ①安装好滑轮组，记下钩码和弹簧测力计的位置； ②缓慢匀速拉动弹簧测力计，使钩码G升高，用刻度尺测量钩码上升的高度h和绳端移动的距离s，填入表中； ③算出 、 、 ，填入表格中； ④改变钩码数量，重做两次实验，并将测量数据填入表中。 数据记录 次数 钩码所受重力G/N 提升高度h/m 有用功 /J 拉力F/N 绳端移动距离s/m 总功 /J 机械效率 1 1.5 0.4 0.6 0.7 1.2 0.84 71% 2 3 0.4 1.2 1.2 1.2 1.44 83% 3 4.5 0.4 1.8 1.8 1.2 2.04 88% 【分析和论证】 由1、2、3次实验可知，提升的钩码重力增加时，有用功增加，额外功基本不变（克服摩擦力及动滑轮重力做的功基本不变），由 可知，机械效率会增大。 【实验结论】 同一滑轮组的机械效率与被提升的物重有关，物重越大，机械效率越高。 【实验方法】 控制变量法的应用 ①探究滑轮组的机械效率与所吊的重物重力之间的关系（控制绕线方式相同，改变滑轮组所吊钩码的数量）； ②探究滑轮组的机械效率与动滑轮重力大小的关系（控制滑轮组所吊钩码的数量相同，改变动滑轮数量或换重力不同的动滑轮）； ③滑轮组的机械效率与物体被提升的高度的关系（控制同一滑轮组的绕线方式相同，所提钩码重力相同，改变钩码上升的高度）。 【交流与讨论】 （1）测量拉力大小的原理：用弹簧测力计沿竖直方向匀速拉动绳子目的（减小摩擦引起的误差），此时拉力大小等于弹簧测力计的示数； （2）承担重物绳子段数的判断：与动滑轮连接的段数即为承担重物绳子的段数； （3）滑轮组机械效率的影响因素：物体的重力、动滑轮重力、绳子与滑轮之间的摩擦力。与绳子的绕法、绳子段数无关； （4）提高机械效率的方法 增加物重、减小动滑轮重力、减小机械间的摩擦。 （5）弹簧测力计静止时读数的分析：所测拉力偏小，机械效率偏高