内容正文:
第九章 机械和功
9.6 测滑轮组的机械效率
01
02
03
04
学习目标
学习重难点
课程讲解
总结与课后作业
目 录
学习目标
1. 了解滑轮组的构造和工作原理;
2. 掌握测量滑轮组的机械效率的方法;
3. 能够分析并计算滑轮组的机械效率。
学习重难点
1. 难点:理解机械效率的概念及其计算方法,以及如何进行误差分析;
2. 重点:掌握如何利用实验方法测量滑轮组的机械效率,以及如何运用所学知识进行数据处理和误差分析。
1. 实验目的
练习组装滑轮组和测滑轮组的机械效率。
2. 实验原理
,其中G 为被提升重物的重力,F 为绳子自由端的拉力;h 为重物上升的高度,s 为绳子自由端移动的距离。
测滑轮组的机械效率
实验探究
3. 实验器材与装置
实验探究
4. 实验步骤
(1)按要求组装好滑轮组,记下重物(钩码)和绳子自由端的初位置。
(2)用弹簧测力计竖直向上拉绳子的自由端使重物(钩码)匀速上升,记下弹簧测力计的示数F。
(3)保持重物原有的运动状态上升到某位置,记下重物(钩码)和绳子自由端的末位置。
实验探究
(4)根据所测数据计算出滑轮组的机械效率。
(5)改变重物(钩码)的重力,重复上述步骤。
(6)改用另一个滑轮组重复上述步骤。
实验探究
5. 实验记录
实验
次数 钩码所受的重力G/N 提升高度h/m 有用功
W 有用/J 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 总功W 总/J 机械效率η
1 1 0.1 0.1 0.5 0.3 0.15 66.7%
2 2 0.1 0.2 0.9 0.3 0.27 74.1%
3 3 0.1 0.3 1.2 0.3 0.36 83.3%
4 1 0.1 0.1 0.4 0.5 0.2 50%
5 2 0.1 0.2 0.7 0.5 0.35 57.1%
6 3 0.1 0.3 1.0 0.5 0.5 60%
实验探究
(1)同一个滑轮组挂不同质量的钩码提升时,机械效率相同吗?为什么?
用同一滑轮组提升不同重物时,机械效率_____,重物越重,做的_____功多,机械效率____.
不同
有用
高
W额外
W有用
η =—— = ———— = ————
W有用
W总
1
1+
W有用
W有用+ W额外
——
实验探究
(2) 甲、丙两个滑轮组都挂相同的钩码时,机械效率是否相同?为什么?
用不同的滑轮组提升同一重物时,机械效率_____,动滑轮多的做的_____功多,机械效率_____.
不同
额外
低
W额外
W有用
η =—— = ———— = ————
W有用
W总
1
1+
W有用
W有用+ W额外
——
实验探究
6. 实验结论
(1)比较实验数据1、2、3 或4、5、6 可知,同一个滑轮组提升重力不同的重物时,重物的重力越大,滑轮组的机械效率越高。
(2)比较实验数据1 和4,2 和5,3 和6 可知,不同滑轮组提升重力相同的重物时,动滑轮的重力越大,机械效率越低。
实验探究
思考
影响滑轮组机械效率的因素
1.滑轮组轮与轴及轮与绳之间的摩擦
(减小摩擦可以减少额外功,提高机械效率)
2.所提升的物重(物重增加,机械效率也提高)
3.动滑轮的自重(减少动滑轮的重力,机械效率也提高)
实验探究
如何提高机械效率 ?
▲改进机械的结构,减小机械自重
▲ 减小机械间的摩擦力。
例如:动滑轮太重,使滑轮组机械效率很低,换用较轻滑轮就可提高其机械效率。
例如:加强机械运动部位的润滑。
新课讲授
1.关于机械效率,下列说法中正确的是( )。
A.机械效率高的机械做的有用功多
B.机械效率高的机械做功快
C.机械效率高的机械做功多
D.机械效率高的机械做的有用功在总功中的比例大
D
课后练习
2. 某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示,实验装置如图2 所示。
实验次数 钩码重力G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η
1 4 0.1 2.7 0.2 74%
2 4 0.1 1.8 0.3 74%
3 8 0.1 3.1 0.3 86%
4 8 0.1 2.5
课后练习
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课后练习
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(1)实验中应沿竖直方向________缓慢拉动弹簧测力计。
匀速
(2)小组同学发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止读数, 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。
不正确
摩擦
课后练习
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(3)用丁图装置进行实验,得出表中