【必考实验】一题到位 实验十二 测量滑轮组的机械效率

通过实验学会组装滑轮组并测量滑轮组的机械效率，探究影响滑轮组机械效率的因素。 。 定滑轮和动滑轮组成的滑轮组、弹簧测力计、钩码、刻度尺。 1．按照图甲所示安装滑轮组，用弹簧测力计测出钩码所受的重力G，分别记下钩码和绳端的位置； 2．如图乙所示，竖直匀速缓慢拉动弹簧测力计，使钩码升高，读出拉力F的值，并用刻度尺测出钩码上升的高度h和绳端移动的距离s，将这三个量填入表格； 3．分别求出有用功W有、总功W总、机械效率，并填入表格中； 4．改变钩码的数量，再做两次上面的实验； 5．换用图丙所示的装置重复实验步骤1~3，将实验数据记入表格中。 实验序号 1 2 3 4 钩码所受的重力G/N 1.5 3 4.5 1.5 提升高度h/m 0.4 0.4 0.4 0.4 有用功W有/J 0.6 1.2 1.8 0.6 拉力F/N 0.7 1.2 1.7 0.6 绳端移动的距离s/m 1.2 1.2 1.2 2 总功W总/J 0.84 1.44 2.04 1.2 机械效率 71% 83% 88% 50% 1．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，机械效率会提高。即同一装置的机械效率与被提升的物重有关，物重增大，机械效率升高； 2．由1、4两次实验可知，使用两个滑轮组提升相同的钩码，做的有用功相同，但第4次实验滑轮组的动滑轮个数多，所做的额外功多，由可知，当有用功相同时，额外功越多，机械效率越低，故第4次实验的机械效率小于第1次实验的机械效率。 1．同一装置的机械效率与被提升的物重有关，物重越大，机械效率越高； 2．机械效率还与机械装置本身有关，与其结构、轻巧程度以及润滑程度有关。 1．当用弹簧测力计匀速向上拉绳时，弹簧测力计示数等于绳子的拉力。最好使拉力方向沿竖直方向，即弹簧测力计沿竖直方向移动； 2．当钩码被滑轮匀速拉起时，滑轮对钩码的拉力大小等于钩码的重力大小，所以只要先测出钩码受到的重力就可以确定滑轮对钩码的拉力； 3．测量绳子自由端移动的距离时，可在绳子某处做一带色标记，记下绳子上的标记所对应刻度尺上的刻度线位置，绳子移动后记下标记所对应刻度尺上的刻度线位置，两次所记刻度线位置间的距离为s； 4．测量重物上升的高度h时，可采用与测量s时类似的方法。记下初始时重物底面所对应的刻度尺上的刻度线位置，提升重物后记下重物底面所对应的刻度尺上的刻度线位置，两次所记刻度线位置间的距离为h。 1. 小明在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，利用如图所示的滑轮组进行了4次测量，测得的数据如下表所示： 次序 重力G/N 钩码被提升的高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η 1 1 0.1 0.8 0.4 31.25% 2 1 0.2 0.8 0.8 31.25% 3 2 0.1 1.2 0.4 41.67% 4 3 0.1 1.5 （1）除了图示器材外，还需要弹簧测力计和______； （2）实验中应沿竖直方向______缓慢拉动弹簧测力计； （3）根据表中的数据计算得出，第4次实验时绳端移动的距离s=______m，机械效率=______； （4）通过比较______两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与钩码被提升的高度______； （5）通过比较1、3和4三次实验数据得出：同一滑轮组，提升物重越大，滑轮组的机械效率______； （6）在忽略摩擦力和绳重的前提下，通过第1次数据可算出动滑轮的总重为______N； （7）实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，有同学认为应静止时读数，你认为他的想法______（选填“正确”或“不正确”），因为他没有考虑到______对滑轮组机械效率的影响； （8）为了探究滑轮组的机械效率与动滑轮所受重力有关，还需增加的实验器材有______； （9）以下选项中不影响滑轮组机械效率的因素是______。 A.动滑轮的重力 B.绳子与滑轮之间的摩擦 C.物体上升的高度 2. 在学习机械效率概念后，小娟和小玉同学探讨：在不计绳重和摩擦，同一滑轮组匀速提升不同货物，提升相同高度，动滑轮重力不变，额外功不变的条件下，机械效率是否变化的问题。小娟认为：“物重增加，有用功增加，总功也增加，所以机械效率可能变也可能不变”；小玉认为：“物重增加，有用功增加，总功也增加，那么额外功在总功中所占比例减小，则机械效率一定增加。”俩人争执不下，决定实验验证。下表是他们利用一个滑轮组实验时，收集到的有关数据： 动滑轮重 G动/N 物重 G/N