资源简介

9.6 制作简易升降机
学习目标
1.会测滑轮组的机械效率;经历分析测量数据得出影响滑轮组效率高低的因素。
2.会组装滑轮组,测算滑轮组的机械效率。
3.有合作意识,养成实事求是、尊重自然规律的科学态度。
学法指导
预习的重点是设计探究滑轮组的机械效率的实验方案,通过分析明确影响滑轮组效率的因素,说出提高机械效率的方法。
【预习导学】
知识点1 我国古代机械
1.在我国古代,简单机械就有了许多巧妙的应用,护城河上安装的吊桥装置就是一个例子。如图所示,护城河旁边顶端的滑轮属于　　　　(选填“定”或“动”)滑轮,它的作用是　　　　。图中杠杆的支点是　　　　(选填“A”“B”或“C”)点,它属于　　　　(选填“省力”“等臂”或“费力”)杠杆。
2.《墨经》中记录了一种机械,如图所示,该机械前轮矮小,后轮高大,前后轮之间装上木板,在后轮轴上系紧绳索,通过木板高端的滑轮将绳索的另一端系在重物上,只要轻推轮子前进,就可以将重物推到一定高度,该装置用到了　　　　、　　　　、　　　　3种简单机械。
【参考答案】
知识点1
1.定　改变力的方向　C　省力
2.轮轴　滑轮　斜面
知识点2 设计并制作升降机
3.站在地面上的人想用尽可能小的力提升物体G,请在图中画出滑轮组绳子的绕法。
【参考答案】
知识点2
3.答:
知识点3 测滑轮组的机械效率
4.把　　　　和　　　　的比值称之为机械效率,用符号表示为η。机械效率的表达式　　　　。
5.在使用滑轮组提升物体时,滑轮组对　　　　所做的功是有用功。　　　　所做的功是总功。
6.若要测如图所示滑轮组的机械效率,需要测量哪些物理量 选择哪些测量工具 如何计算机械效率
需测量的物理量:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
测量工具:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
机械效率:　　　　　　　　　　　　　。
7.如图所示,工人利用动滑轮在10 s内将重为100 N的重物(包括桶)沿竖直方向匀速向上提升了5 m。若该动滑轮重10 N,忽略绳与滑轮之间的摩擦,不计空气阻力,则下列说法正确的是 (　　)
A.提升过程中,绳的拉力F做了500 J的功
B.提升过程中,绳的拉力F做了550 J的功
C.提升过程中,绳的拉力F做功的功率是50 W
D.该滑轮装置的机械效率是100%
【参考答案】
知识点3
4.有用功　总功　η=×100%
5.物体　绳端拉力
6.提升物体的重力G,物体被提升的高度h,绳端拉力的大小F,绳端移动的距离s　米尺、弹簧测力计
η=×100%=×100%
7.B
【合作探究】
任务驱动1 测滑轮组的机械效率
按表中图示连接滑轮组后,请将测量结果填入表格中。
注意事项:①在实验中要将距离测量得准确些;②注意将细绳绕在滑轮上;③尽可能在竖直方向上使用弹簧测力计;④拉动的过程中,尽可能使物体匀速上升。
G/N
h/m
W有用/J
F/N
s/m
W总/J
η/%
任务驱动2 小组讨论
(1)同一滑轮组的机械效率是否一定相同
(2)甲、乙两次测量滑轮组的机械效率不相等,你能说出原因吗
(3)若使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的重力　　　　,滑轮组的机械效率越高。
(4)通过以上实验,你认为影响滑轮组机械效率高低的因素有哪些 如何提高滑轮组的机械效率
【参考答案】
任务驱动2
(1)答:不一定相同。
(2)答:滑轮的连接方式没变,但提升的物重不同,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高。
(3)越小
(4)答:影响因素有:动滑轮的自重、提升的物重和机械间的摩擦。提高滑轮组机械效率的方法:减轻动滑轮自重、增加提升的物重、减小各转动部分间的摩擦。
任务驱动3 小组讨论
在上述实验中,如果没有刻度尺,能不能测出滑轮组机械效率
【参考答案】
任务驱动3
答:可以,η=×100%=×100%=×100%。其中G为提升的物重,h为物体升高的高度,F为施加在绳子自由端的拉力,s为绳子自由端移动的距离,n为吊起动滑轮绳子的段数。若不考虑摩擦和绳重,滑轮组机械效率可变为:η=×100%。

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