实验突破17 测量滑轮组的机械效率（讲义课件）-【中考2号】2023中考物理（江西专用）

2023-04-06

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实验突破17 测量滑轮组的机械效率 2023江西物理实验原理 η=η×100% 实验器材滑轮、相同的钩码若干、细绳、弹簧测力计、刻度尺实验关键步骤操作及注意事项 1.实验时用弹簧测力计沿竖直方向匀速拉动绳子的目的：使拉力的大小等于弹簧测力计的示数且大小不变； 2.为了便于读数，钩码下沿和绳子末端在刻度尺上的位置最好取整数；实验突破17 测量滑轮组的机械效率实验突破17 测量滑轮组的机械效率首页总目录 3.控制变量法的应用：（1）探究滑轮组的机械效率与绕线方式的关系：采用同一滑轮组，改变其绕线方式，提升相同数量的钩码，如图甲、乙所示；实验突破17 测量滑轮组的机械效率首页总目录（2）探究滑轮组的机械效率与物重的关系：采用同一滑轮组，改变其所提升钩码的数量，如图乙、丙所示；实验突破17 测量滑轮组的机械效率首页总目录（3）探究滑轮组的机械效率与动滑轮重力的关系：控制滑轮组提升钩码的数量相同，改变动滑轮的重力（或动滑轮的个数），如图丙、丁所示实验突破17 测量滑轮组的机械效率首页总目录实验分析 1.根据绳子自由端移动的距离和物体上升高度的关系判断实验中选取的滑轮组：s＝nh； 2.使弹簧测力计静止时读数，这种做法错误的原因：拉力示数变小（无摩擦力），机械效率偏大; 3.影响滑轮组机械效率的因素：跟物体的重力、动滑轮的重力、绳重及摩擦有关，与物体被提升的高度、绕线方式无关； 4.提高滑轮组机械效率的方法：在允许范围内增大提升的物重；减小绳重及摩擦；减小动滑轮的重力等；实验突破17 测量滑轮组的机械效率首页总目录实验突破17 测量滑轮组的机械效率首页总目录母题小明所在实验兴趣小组做“测量滑轮组的机械效率”的实验装置如图1所示。实验突破17 测量滑轮组的机械效率首页总目录【设计实验】（1）除了图1装置中用到的实验器材，还需要的测量工具有弹簧测力计和刻度尺。（2）测量绳端拉力F时，应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，且在拉动过程中读数。既能省力又能改变施力方向的是装置甲（选填“甲”“乙”“丙”或“丁”）。固基础实验突破17 测量滑轮组的机械效率首页总目录【进行实验与收集证据】小明进行了4次实验，分别得到对应的四组实验数据并记录在下表中，请将表格中第4次实验的数据填写完整。实验突破17 测量滑轮组的机械效率首页总目录【分析与论证】（1）分析第1、2两次实验数据可知，滑轮组的机械效率与滑轮组的绕线方式无关（选填“有关”或“无关”）。（2）通过比较第 2、3 两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。实验突破17 测量滑轮组的机械效率首页总目录（3）在不计摩擦的情况下，要探究滑轮组提升物体时机械效率的高低与动滑轮重是否有关，应比较第 3、4 两次实验数据，可得出的结论是：在物重相同的情况下，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。实验突破17 测量滑轮组的机械效率首页总目录【交流与反思】（1）实验时，若弹簧测力计拉绳子移动的速度增大，但仍使钩码缓慢匀速上升，则所测出的滑轮组机械效率将不变（选填“变大”“变小”或“不变”）。（2）实验表明：额外功越小，总功越接近有用功。进一步推理得出：假如没有额外功，总功等于有用功。可见，使用任何机械都不省功。实验突破17 测量滑轮组的机械效率首页总目录【拓展】（1）第1次实验中，若小明用手竖直向上提弹簧测力计使钩码处于静止状态时，读出拉力数值进行计算，则机械效率将大于（选填“大于”“小于”或“等于”）74%。提能力实验突破17 测量滑轮组的机械效率首页总目录（2）小明分析实验数据可知：使用同一滑轮组，滑轮组的机械效率与物重的关系可能与图2中的 B 相符。（选填字母代号）实验突破17 测量滑轮组的机械效率首页总目录（3）若弹簧测力计的量程是“0～5 N”，不计绳重和摩擦，绳子能承受的拉力足够大，动滑轮重1 N，利用乙滑轮组能提升的最大物重是 14 N，此时滑轮组的机械效率是 93.3 %（百分号前保留一位小数）。实验突破17 测量滑轮组的机械效率首页总目录本讲内容结束 $

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