实验19 测量滑轮组的机械效率

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实验十九 测量滑轮组的机械效率 ——————  原创精品  ——————◎ 核心考点：【提出问题】对同一滑轮组装置，机械效率是否不变【猜想与假设】同一滑轮组的机械效率可能与被提升物体物重有关【设计与进行实验】1.实验器材：  弹簧测力计  、  刻度尺  、细绳、动滑轮、定滑轮、钩码若干；2.实验原理：；3.实验步骤：①安装好滑轮组，记下钩码和弹簧测力计的位置；②缓慢匀速拉动弹簧测力计，使钩码G升高，用刻度尺测量钩码上升的高度h和绳端移动的距离s，填入表中；③算出、、，填入表格中；④改变钩码数量，重做两次实验，并将测量数据填入表中。数据记录次数钩码所受重力G/N提升高度h/m有用功/J拉力F/N绳端移动距离s/m总功/J机械效率11.50.40.60.71.20.8471%230.41.21.21.21.4483%34.50.41.81.81.22.0488%【分析和论证】由1、2、3次实验可知，提升的钩码重力增加时，有用功增加，额外功基本不变（克服摩擦力及动滑轮重力做的功基本不变），由可知，机械效率会增大。【实验结论】同一滑轮组的机械效率与被提升的物重有关，物重越大，机械效率越高。【实验方法】控制变量法的应用①探究滑轮组的机械效率与所吊的重物重力之间的关系（控制绕线方式相同，改变滑轮组所吊钩码的数量）；②探究滑轮组的机械效率与动滑轮重力大小的关系（控制滑轮组所吊钩码的数量相同，改变动滑轮数量或换重力不同的动滑轮）；③滑轮组的机械效率与物体被提升的高度的关系（控制同一滑轮组的绕线方式相同，所提钩码重力相同，改变钩码上升的高度）。【交流与讨论】（1）测量拉力大小的原理：用弹簧测力计沿竖直方向匀速拉动绳子目的（减小摩擦引起的误差），此时拉力大小等于弹簧测力计的示数；（2）承担重物绳子段数的判断：与动滑轮连接的段数即为承担重物绳子的段数；（3）滑轮组机械效率的影响因素：物体的重力、动滑轮重力、绳子与滑轮之间的摩擦力。与绳子的绕法、绳子段数无关；（4）提高机械效率的方法增加物重、减小动滑轮重力、减小机械间的摩擦。（5）弹簧测力计静止时读数的分析：所测拉力偏小，机械效率偏高，说明滑轮组的机械效率与物体的运动状态有关。（6）动滑轮重力、物重相同时所测机械效率不同的可能原因：绳子与滑轮或滑轮与轴之间的摩擦不同。◎ 针对训练某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。 实验次数钩码重量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η140.12.70.20.74240.11.80.30.74380.13.10.30.86480.12.50.4 （1）除了如图所示器材和弹簧测力计外，实验中还需要的器材是            。（2）实验中应沿竖直方向　         　缓慢拉动弹簧测力计。（3）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。如果让弹簧测力计静止读数，则测得的机械效率比实际值要        （填“偏大”或“不变”或“偏小”）。（4）根据表中第4次实验数据是用          图做的实验，机械效率是　      　。（5）第3次实验时，滑轮组的有用功为           J，总功为           J。（6）通过比较　   　两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。（填实验次数的序号）（7）通过比较　   　两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组机械效率与绳子段数无关。比较　   　两次实验数据得出，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越       。（填实验次数的序号）（8）若不计绳重及摩擦阻力，在第1、2次实验中，动滑轮重力是       N。 答案：刻度尺；（2）匀速；（3）不正确；摩擦力；偏大；（4）丁；80%；（5）0.8；0.93；（6）乙；丙；（7）甲、乙；丙、丁；低；（8）1.4；