11.3 第2课时测量滑轮组的机械效率-【支点·同步系列】2026-2027学年九年级上册物理（沪粤版·新教材）

第2课时 测量滑轮组的机械效率 知识清单 ■。。。。。。g。■g。ggg。■ 知识拓展 知识点测量滑轮组的机械效率 1.实验中需匀速拉动弹 W有用×100%= 1.原理：=W。 Gh ×100%。 簧测力计。如果加速拉动， Fs 弹簧测力计的示数偏大，测 2.影响滑轮组机械效率的主要因素 得的机械效率偏低。若在弹 (1)被提升物体的重力。同一滑轮组，提升的物体越① 簧测力计静止时读数，则示 ,滑轮组的机械效率越大。 数偏小，会使测得的机械效 (2)动滑轮的重力。动滑轮的重力越② ,提升相同的 率偏高。 物体时，滑轮组的机械效率越大。 2.对于同一滑轮组而言， (3)滑轮与轴之间的摩擦。同一滑轮组提升相同的物体时， 由于承担物重的绳子股数一 滑轮与轴之间的摩擦越③ ,滑轮组的机械效率越大。 定，物体上升的高度和绳子自 3.提高滑轮组机械效率的方法 由端移动的距离的比值不变， (1)有用功一定时④ 额外功，如减小机械自重、保 因此只要测得拉力的大小和 证良好的润滑等。 物体的重力就能计算出滑轮 (2)额外功一定时⑤ 有用功，如增大物重等。增大 组的机械效率。 物重是提高机械效率最有效的措施。 归类探究 (1)实验时应该竖直向上 (选填“匀速”或“变速”)拉动弹簧测力计。 考点测量滑轮组的机械效率 (2)她按照正确步骤进行了3次实验，记 【例】(2025广安，有改动)小丽用图甲所示 录的数据如上表所示。第1次实验中，①为 的装置测量滑轮组的机械效率。根据所学知 ;第3次实验中，②为 识回答下列问题。 (3)她将图甲装置改接为图乙装置，提升 相同钩码，可得出图乙装置更 (选填“省力”或“费力”)。 甲 【点拨】(1)在使用弹簧测力计时，只有匀 乙 速竖直拉动，才能使测量的机械效率更准确， 钩码上 绳子自 绳子自由 实验钩码重 机械效 升的高 由端的 端移动的 而且读数也更准确。(2)根据s=h可求绳子 次序力G/N 度h/cm拉力F/N距离s/cm 率n 自由端移动的距离①；根据表中第3次实验的 3 0.5 ① 66.7% 数据和机械效率公式，可计算其机械效率。 3 5 1.4 15 71.4% (3)用图甲、乙中的滑轮组提升相同的物体，绳 子的段数越多越省力。 6 9 2.5 27 ② 物理九年级HY版 基础达标 甲：滑轮组的机械效率与绳子的绕法有关； 乙：滑轮组的机械效率与提起的物重有关； 一、填空题 丙：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力 1.如右图所示，在“测定滑轮组的机械效 有关。 率”的实验中，如果没有刻度尺，只要 接着他们设计了下列图片所示的实验（其中 用弹簧测力计测出钩码受到的重力 ①②③中使用的动滑轮重力为G1,④中使用 G,然后竖直向上 拉动弹 簧测力计使钩码上升，读出拉力F的 的动滑轮重力为G2,G1≠G2,且不考虑绳重 和摩擦)。关于他们的实验过程，下列说法 值，就可以算出？= 不正确的是 二、选择题 2.(2025宁夏，有改动)提高机械效率 对节能减排、提高经济效益有重要 意义。下列措施能提高右图中动 滑轮的机械效率的是 ( A.减小物重 A.根据①②两次实验可探究猜想甲 B.增大拉力 B.根据②③两次实验可探究猜想乙 C.增大滑轮自重 C.根据①④两次实验可探究猜想丙 D.给滑轮加润滑油 D.为使实验结论更可靠，还应注意每探究一 3.如右图所示，在测定滑轮组 种情况，都需进行多次实验 机械效率的实验中，下列要 70-5 能力提速心 求错误的是 ( 一、选择题 A.弹簧测力计必须先调零 1.(多选)小成在实验室组装了下图所示的滑 B.弹簧测力计必须匀速向 轮组进行实验，实验过程如下：先测得定滑 上拉 轮的重力为0.2N,动滑轮的重力为 C.弹簧测力计必须在静止 0.25N,再使用组装好的滑轮组在10s内将 时读数 质量为100g的钩码竖直匀速提升20cm,此 D.实验时装置中的直尺必须竖直放置 过程中弹簧测力计的示数为0.5N。g取 4.在同样的条件下，小明利用两个不同的动滑轮 10N/kg,下列说法正确的是 把木料拉上四楼时，发现利用较轻的动滑轮提 A.弹簧测力计对细绳的拉力做功的 升木料的机械效率较高。这是因为 ( ) 功率为0.03W A.这样做可以减少有用功 B.滑轮组的机械效率为80% B.在总功不变的情况下增加了有用功 C.在总功不变的情况下减少了额外功 C.克服绳重和摩擦做的额外功 D.在有用功不变的情况下减少了总功 为0.05J 5.某学习小组想通过实验来探究“影响滑轮组 D.若增大提升钩码的质量，滑轮组的机械效 的机械效率的因素”。他们作出如下猜想： 率不变 上册第十 二、实验与探究题 论：使用同一滑轮组， 2.(2025一2026赣州于都期中)某实验小组用 ,机械效率越高。 下列图片所示的装置做“测滑轮组的机械效 思维拓展之 率”的实验，得到的数据如下表所示。 如下图所示，某实验小组的同学们在探究 “斜面的机械效率”时，用弹簧测力计沿斜面 匀速向上拉动物块，收集了下表中的实验 数据。 钩码上 实验钩码重 绳端拉力 绳端移动机械效 升的高 (1)第1次实验中，物块所受的摩擦力为 次序 G/N F/N 距离s/m 度h/m 率1 N。 4 0.1 1.8 0.3 74.1% (2)分析表中的数据可得出结论：在其他条 0.1 1.6 0.4 62.5% 件一定时，斜面越缓越 (选填 0.1 2.4 0.3 “省”或“费”)力；斜面越陡，机械效率越 (选填“高”或“低”)。 (1)实验中应沿竖直方向 拉动 弹簧测力计使钩码上升。如果在弹簧测力 实验斜面的倾物块重斜面高拉力斜面长机械效 次序 斜程度力G/N度h/mF/N度s/m率n 计静止时读数，会导致测量的机械效率 较缓 5 0.2 2.4 1 41.7% (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 较陡 0.5 3.2 1 78.1% 实验中若缺少刻度尺， (选填 最陡 0.7 4.3 1 “能”或“不能”)完成实验。 81.4% (2)通过表中数据可分析出第1次实验是用 (3)该小组又进行了第4次实验，他们在斜 图 所示装置做的。 面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高 (3)通过分析第1次实验和第2次实验的数 和长分别是0.5m和1m,用弹簧测力计拉 据可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同 动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读 的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质 出此时弹簧测力计的示数为4N。他们测得 量越大)，滑轮组的机械效率越 这种情况下斜面的机械效率为 (4)小组同学再用第1次实验中使用的装置 。把第4次实验与第 次实验 做第3次实验，表中第3次实验中滑轮组的 的测量结果相比较，还能得出结论：在其他 机械效率)= (结果精确到 条件一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率 0.1%)。 越低。 (5)比较第1次实验和第3次实验，可得出结 物理九年级HY版第2课时测量滑轮组的机械效率 知识清单 ①重②小③小④减小⑤增大 归类探究 (1)匀速(2)980%(3)费力 基础达标 G 1.匀速5F×100% 2.D3.C4.D 5.C【解析】要探究滑轮组的机械效率是否与动滑轮的 重力有关，应控制滑轮组绳子的绕法相同、提起的物 重相同。由题图可知，①④中滑轮组绳子的绕法不 同，不符合要求，故C错误，符合题意。 能力提速 1.AC【解析】由图可知，细绳的有效段数n=3,弹簧测 力计对细绳的拉力等于弹簧测力计的示数，即F= W 0.5N,弹簧测力计对细绳的拉力做功的功率P= ==Fb=0.5NX3X0.2m=0.O3W,故A正 10s 确。滑轮组做的有用功W有用=Gh=mgh=0.1kgX 10N/kgX0.2m=0.2J,滑轮组做的总功Wa=Fs= Fh=0.5N×3×0.2m=0.3J,滑轮组的机械效率7 _W题×100%=0.2〉 W。 =0.3行X100%≈66.7%，故B错误。 滑轮组做的额外功W外=W。一W有用=0.3J一0.2J =0.1J,克服动滑轮重力做的功W励=G动h=0.25N ×0.2m=0.05J,则克服绳重和摩擦做的额外功 W额外1=W额外一W动=0.1J一0.05J=0.05J,故C正 确。若增大提升钩码的质量，即提升重物的重力增 加，做的有用功就变大，而额外功几乎不变，因此机械 效率变大，故D错误。 2.(1)匀速偏大能(2)甲(3)低(4)83.3% (5)提升的物体重力越大 思维拓展 (1)1.4(2)省高(3)62.5%2 【解析】(1)由第1次实验的数据可知，沿斜面拉木块 做的有用功W有用=G1h1=5N×0.2m=1J,拉力做 的总功W。=F1s1=2.4N×1m=2.4J,则额外功 W额外=W总一W有用=2.4J一1J=1.4J。由W外= fs1得，物块所受的摩擦力f= w=1.4=1.4N。 1 m (2)由记录的数据可以看出斜面的倾斜程度越缓时， 沿斜面的拉力F越小，则斜面越省力；由记录的数据 可以看出斜面的倾斜程度越陡时，斜面的机械效率越 高。(3)物块重力G1=5N,提升高度h2=0.5m,克 服物块重力做的有用功W有m'=G,h2=5NX0.5m= 2.5J,拉力F2=4N,拉力端移动的距离s2=1m,拉 力做的总功W。'=F2s2=4N×1m=4J,则斜面的机 做效率三W。×100%二2.5 4厅X100%=62.5%。 要探究机械效率与斜面的粗糙程度的关系，必须控制 斜面的倾斜程度和长度相同（斜面的高度和长度相 同)，第4次实验和第2次实验中斜面的长度和高度 相同，从数值上可以看出：斜面越粗糙，机械效率 越低。 专项提优一功、功率和机械效率的计算 1.0150 2.153025.5【解析】每次重心上升的高度h=5cm= 0.05m,每次所做的功W'=Gh=510N×0.05m= 25.5J,则该中学生1min内克服重力所做的总功W =60W'=60×25.5J=1530J,做功的平均功率P= w_1530J=25.5W。 t 60s 3.D4.A 5.解：(1)飞机在0.5h内通过的路程s=vt=800km/h X0.5h=400km (2)s=400km=4×105m 在0.5h内牵引力在水平方向做的功 W=Fs=3.6×103N×4×103m=1.44×10"J (3)当速度达到v1时，飞机即将离地起飞，F,=G,F =k知，可得k=G 当飞机以0.5w,的速度滑行时，F2=k(0.5v1)2=G 飞机在水平跑道上滑行，竖直方向上受力平衡，则F岁 +F:-G.MF:-G-F,-G-1G-iG 6.90%变大 7.D【解析】物体移动的距离s物=v物t=0.1m/s×10s =1m,由图可知，n=2,绳子自由端移动的距离s绳= s物=2X1m=2m,A错误。拉力做的有用功W有用 =fs物=150N×1m=150J,B错误。拉力做的总功 W。=W省8=150J 7一60%=250J,额外功W华=W。-W有用 =250J-150J=100J,C错误。拉力做功的功率P= Wg_250」=25W,D正确。 10s 8.解：(1)由图乙可知n=2,矿石上升的高度h=2m,则 绳子自由端移动的距离s=h=2×2m=4m 已知时间1=10s,绳子自由端移动的速度口=氵- 积-a4m (2)矿石的重力Gg=mrg=70kgX10N/kg=700N 矿石上升的高度h=2m,所以W有用=G。rh=700N× 2m=1400J 矿工的拉力做的总功W。=Fs=400N×4m=1600J 此滑轮组的机被效率，-0×10%-808 100%=87.5% (3)矿工的重力G人=mxg=60kgX10N/kg=600N 矿工对地面的压力Fs=G人一F=600N一400N= 200N 已知矿工双脚与地面的接触面积S=400cm2= 0.04m1 他对水平地面的压强= F压_200N S0.04m=5000Pa 3 上册详解详析