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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
课后练习
(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
(3)用丁图装置进行实验，得出表中第4 次实验数据，请将表中的两个数据填写完整。
0.4
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
80%
课后练习
(4)通过比较 ________ (填实验次数的序号)两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关。
1、2
课后练习
3. 某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验装置分别如下图甲、乙、丙所示。
课后练习
（1）比较第1次实验和第2次实验，可得出结论：使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越______。
（2）第3次实验中所做的有用功是______J，机械效率是________。
高
0.4
72.7%
课后练习
（3）第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多。动滑轮自重增大，对动滑轮所做的额外功_____（选填“增大”或“减小”），因而，由第2、3次实验可知：滑轮组的机械效率与动滑轮自重大小有关。
（4）综合上述结论，提高机械效率的方法有增大有用功，______（选填“增大”或“减小”）额外功。
增大
减小
课后练习
归纳总结
【实验原理】
【实验器材与装置】
课后作业
独立完成《随堂练习》相关练习题
总结本节课知识点，并绘制思维导图
回顾本章节内容，并对其进行总结
下节课再见！

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