11.3 第2课时 测量滑轮组的机械效率-【学海风暴】2026-2027学年九年级上册物理同步备课（沪粤版·新教材·安徽专版）

第2课时 测量滑轮组的机械效率 要▣提园 1.测量滑轮组的机械效率： W有员X100%= ①实验原理：)=W号 Gh Fs ×100%。 ②大致步骤：用弹簧测力计测出物重G和拉力F;用刻度尺量出重物上升的高度和绳子 自由端移动的距离5；算出滑轮组的机械效率。 2.影响滑轮组机械效率的因素有：重物的重力、动滑轮的重力、绳重、各处的摩擦力。提高 滑轮组机械效率的方法有：增大提升物体的重力、减小动滑轮和绳的重力、减小摩擦力。 课内基础闯关 知识点①测量滑轮组的机械效率 填“匀速”或“变速”)拉动弹簧测力计。 1.如右图所示，在测定滑轮组 (2)她按照正确步骤进行了3次实验，记录 机械效率的实验中，下列要 的数据如上表所示。第1次实验中，①为 求错误的是 ;第3次实验中，②为 A.弹簧测力计必须先校零 B.弹簧测力计必须匀速向 (3)她将图甲装置改接为图乙装置，提升相 上拉 同钩码，可得出图乙装置更 C.弹簧测力计必须在静止 (选填“省力”或“费力”)。 时读数 知识点2如何提高机械效率 D.实验时装置中的直尺必须竖直放置 3.如下图所示，建筑工人使用滑轮组匀速向楼 2.(2025广安)小丽用图甲所示的装置测量滑轮 上运送石料。下列方法不能提高滑轮组机 组的机械效率。根据所学知识回答下列问题： 械效率的是 ( A.换用轻质的动滑轮 B.滑轮转轴处加润滑油 C.增大匀速提升的速度 D.增大单次运送石料的重力 4.在同样的条件下，小明利用两个不同的动滑 钩码上 绳子自 绳子自由 轮把木料拉上四楼时，发现利用较轻的动滑 实验钩码重 机械效 升的高 由端的 端移动的 次序力G/N 度h/cm拉力F/N距离s/cm 率1 轮提升木料机械效率较高。这是因为 1 3 0.5 ① 66.7% A.这样做可以减少有用功 2 3 1.4 15 71.4% B.在总功不变的情况下增加了有用功 3 6 9 2.5 27 ② C.在总功不变的情况下减少了额外功 (1)实验时应该竖直向上 (选 D.在有用功不变的情况下减少了总功 上册第十一章 鼎课外拓展提高 5.如右图所示，在“测定滑轮组的机械效 率”的实验中，如果没有刻度尺，只要 用弹簧测力计测出钩码受到的重力 G,然后竖直向上 拉动弹 (1)第1次实验中，物块所受的摩擦力为 簧测力计使钩码上升，读出拉力F的 N。 值，就可以算出滑轮组的机械效率)= (2)分析表中的数据可得出结论：在其他条 (用所给字母表示)。 件一定时，斜面越缓越 (选填 6.小成在实验室组装下图所示的滑轮组进行实 “省”或“费”)力；斜面越陡，机械效率越 验探究，实验过程如下：先测得定滑轮的重力 (选填“高”或“低”)。 为0.2N,动滑轮的重力为0.25N,再使用组 实验斜面的倾物块重斜面高拉力斜面长机械效 装好的滑轮组在10s内将质量为100g的钩 次序 斜程度 力G/N度h/mF/N度s/m率n 码竖直匀速提升20cm,此过程中弹簧测力计 较缓 0.2 2.4 41.7% 的示数为0.5N。g取10N/kg,下列说法正 较陡 5 0.5 3.2 1 78.1% 确的是 最陡 0.7 4.3 81.4% A.弹簧测力计对细绳的拉力做功的 (3)该小组又进行了第4次实验，他们在斜 功率为0.3W 面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高 B.滑轮组的机械效率为80% 和长分别是0.5m和1m,用弹簧测力计拉 C.克服绳重和摩擦做的额外功 动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读 为0.05J 出此时弹簧测力计的示数为4N,他们测得 D.若增大提升钩码的质量，滑轮组 这种情况下斜面的机械效率为 的机械效率不变 。把第4次实验与第 次实验 7.如下图所示，某实验小组的同学们在探究 的测量结果相比较，还能得出结论：在其他 “斜面的机械效率”时，用弹簧测力计沿斜面 条件一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率 匀速向上拉动物块，收集了下表中的实验 越低。 数据。 核心素养专练 8.核心素养·物理观念利用 机械效率分别是？甲、？z(忽略绳重与摩擦)。 四个相同的滑轮，组成右图所 下列关系式正确的是 () 示的甲、乙两个滑轮组，用同 A.F甲>F乙 B.7甲=72乙 样的时间，把质量相等的重物 G 回 C.W甲>Wz D.P甲<Pz 甲 乙 G提升了相同的高度，所用的 拉力分别为F甲、F乙，拉力做的功分别为 W甲、W乙，拉力做功的功率分别为P甲、P乙， 九年级物理HYAH版=2J,A错误，C正确。要提高机械效率，可以减小机 械的自重、增大被提升物体的重力、减小摩擦等。若 多挂几件衣服，可以增大被提升物体的重力，该装置 的机械效率会增大，D正确。 10.D【解析】物体M从a点到c点的过程中，通过的距 离为2m十3m=5m,绳子的有效段数为2，故绳子自 由端移动的距离s=2h=2×5m=10m,故A错误。 ab=2m,bc=3m,物体M通过ab段、bc段时绳子自 由端移动的距离分别为s1=2X2m=4m,s2=2X 3m=6m,由图乙知绳子的拉力分别为60N和 100N,拉力做的功W=W,+W2=F1s1十F2s2= 60N×4m+100N×6m=840J,故B错误。本题 中，克服摩擦力做的功为有用功，忽略绳子重力及滑 轮间的摩擦，故克服动滑轮的重力做的功为额外功： 物体M通过ab段和bc段时动滑轮提升的高度不 同，根据W=Gh可知，拉力F在ab段做的额外功不 等于在bc段做的额外功，故C错误。使物体M在水 平地面匀速移动，根据二力平衡条件可知，物体受到 的滑动摩擦力等于水平面上绳子的拉力的大小，因 100N大于60N,故可知bc段物体受到的滑动摩擦 力大。滑轮组的机械效率？=W W粒×100%= W箱 fh f Wa+WX10%GaX10G -X 100%=1 ×100%:动滑轮的重力不变，物体从 ,G动 1f ab段到bc段，滑动摩擦力变大，则滑轮组的机械效 率变大，故D正确。 >核心素养专练 11.解：(1)工人师傅受自身重力、绳子的拉力和地面的 支持力。根据力的平衡条件，绳子对工人师傅的拉 力为F拉=G-Fx=700N-100N=600N 由于力的作用是相互的，工人师傅对绳子自由端的 拉力F=F拉=600N (2)由图知，绳子的有效段数n=2,沙子的重力G= mg=100kg×10N/kg=1000N,则提升沙子的过程 中，滑轮组的机被效率】w×10%二X10% 、G 1000N =nFX100%=2X600六×100%≈83.3% 第2课时测量滑轮组的机械效率 ②课内基础闯关 1.C 2.(1)匀速(2)980.0%(3)费力 3.C4.D 巴课外拓展提高 G 5.匀速5元×100% 6.C【解析】由图可知，n=3,细绳的拉力等于弹簧测力 计的示数，即F=0.5N,弹簧测力计对细绳的拉力做 功的功率P= wFs_Fh_0.5N×3×0.2m t 10s 0.03W,故A错误。滑轮组做的有用功W有m=Gh= mgh=0.1kg×10N/kg×0.2m=0.2J,滑轮组做的 总功W。=Fs=Fnh=0.5N×3×0.2m=0.3J,滑轮 N有m×1006一0.3j×1006≈ 组的机械效率7=W。 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动=Gh=0.25N0.2m=0.05J,则克服绳重和 摩擦做的额外功W=W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。 7.(1)1.4(2)省高(3)62.5%2 【解析】(1)由第1次实验的数据可知，沿斜面拉物块 做的有用功W有用=G,h,=5N×0.2m=1J,拉力做 的总功Wa=F1s1=2.4N×1m=2.4J,则额外功 W题外=W。一W有用=2.4J一1J=1.4J,由W外=f51 得，物块所受的摩擦力∫=W=: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，斜面越省力：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'=G1h2=5N×0.5m=2.5J,拉力F2=4N,拉 力端移动的距离s,=1m,拉力做的总功W。'=F2s2 N1m=4则斜面的机被效率二W。 100%=2.5J、 :4了X100%=62.5%;要探究机械效率与斜 面粗糙程度的关系，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。 >核心素养专练 8.B【解析】由图可知，承担物重的绳子段数n甲=3，nz =2;由题可知，滑轮重力、物体重力均相等，忽略绳重 与摩擦，根据F=】(G。十Ga)可知，甲滑轮组的拉力 较小，即Fm<F乙，故A错误。物重相等，提升相同的 高度，有用功相同：不计绳重与摩擦，滑轮重力相同， 做的额外功相同，由W总=W有用十W领外可知，拉力做 的总功相等，即W甲=W乙，故C错误。拉力做功的功 W 率P=,,由于总功相等、做功时间相同，故功率大小 相同，即P甲=P,,故D错误。有用功、总功均相等， W胆×1O0%可知，两个滑轮组的机械效率相 由二W。 等，即7甲=2，故B正确。 3 上册详解详析