初中物理中考复习 实验16 测定滑轮组机械效率的实验（原卷版）

实验十六、测定滑轮组的机械效率实验

【实验目的】：

　　会测量滑轮组的机械效率。

【实验原理】：

【待测数据】：

　　物重G、拉力F、重物上升的距离h、弹簧测力计移动的距离S

【实验器材】：

　　钩码、滑轮组、铁架台、细线、弹簧测力计、刻度尺。

【实验步骤】：

①用所给器材组装如图１所示滑轮组。

②将钩码挂在滑轮组下方，记录下所挂钩码的重力，用弹簧测力计竖直拉住绳子自由端。

③将刻度尺放在如图所示的位置，分别记录下钩码和绳子自由端的起始位置。

④用弹簧测力计匀速拉动绳子自由端，使物体匀速上升一段距离，记录弹簧测力计的读数，并记录物体上升后所达到的末位置以及绳子自由端上升到的末位置。

⑤根据测量数据，分别计算出钩码上升的距离ｈ和绳子自由端移动的距离ｓ，然后根据Ｗ有用＝Ｇｈ和Ｗ总＝Ｆｓ计算出有用功和总功，按η

计算该滑轮组的机械效率。

⑥改变所挂钩码的重力，重复以上实验步骤。

⑦钩码重力不变，改变动滑轮个数重复上述实验步骤。

【实验结论】：

①滑轮组机械效率与物体重力和动滑轮的个数有关；

②同一滑轮组，提起的物重越重，滑轮组的机械效率越高；

③不同的滑轮组机械效率不同，且在物重相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低

【考点方向】：

1、 步骤：必须        拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：                。

2、结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：

A                                 。

B                                 。

C                                 。

3、同一滑轮组：                            滑轮机械效率。

4、测量机械效率时为什么不能使弹簧测力计静止？机械效率会怎样？

答：                                                            

5、实验中改变钩码的数量，改变动滑轮的个数进行多次实验的目的是什么？

答：                                                                。

6、通过该实验我们可以得知：                           可以提高滑轮组的机械效率。

【经典例题】

【母题】：下面是小明和小红的“测量滑轮组的机械效率”实验报告，

实验名称：测量滑轮组的机械效率

实验步骤：

（1）观察弹簧测力计的量程、零刻度线和　     　。

（2）如图1所示，测量物体G所受的重力为　   　。

（3）如图2所示，实验过程中，     拉动弹簧测力计并读出拉力F的数值，用    　测出的物体G上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s，将数据填入表格。根据表格中的数据，可以知道他们选用的滑轮组是　      　（选填甲”或“乙”）

（4）仅改变重物G上升的高度，重复上面的实验，记录并计算实验数据实验记录：

实验结论：滑轮组的机械效率与所提升物体的高度有关。

实验讨论与交流

①小明和小红的实验结论：　       　（选填“科学”或“不科学”）；

请说明你的理由                                                        。

②小明认为提升的物重会影响该滑轮组的机械效率，建议进一步探究：改变        　，重复实验（3）步骤，计算出机械效率进行比较分析。

（5）小明在实验探究过程中，改变不同的物理量，得出多组数据的目的是            。

练习1：（2019•自贡）小明和小强在测“滑轮组机械效率”的实验中，一同学组装好如图所示实验装置，他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置。

（1）实验时，小明         竖直向上拉动弹簧测力计，使钩升高，弹簧测力计读数为0.5N；同时小强也用刻度尺测出钩码被提升的高度为10cm，以上测量结果准确无误，其他被测物理量和计算数据记录如表：

（2）小明和小强通过计算得出该滑轮组机械效率为100%，他们意识到出现了错误，请你帮他俩找出错误的原因：                              。

（3）该滑轮组的机械效率实际为                  。

（4）在实验中，若将钩码的重增加到6N，则该滑轮组的机械效率将     （选填“变大”、“变小”或“不变”）。

练习2：（2019•黄石）探究小组为探究影响滑轮组的机械效率的因素，实验装置如图所示，数据如表所示。

（1）请把表格中三个未完成的空补充完整。

（2）甲同学根据表格数据可以得出钩码重力逐渐增大，滑轮组机械效率　   　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。请你解释出现这种现象的原因　   　。

（3）乙同学进一步研究，测出动滑轮的质量为100g，根据表格中的数据得出：总功总是大于有用功与克服动滑轮重力的功之和，即：W总＞W有+W轮，他猜测还有　   　因素影响机械效率。（答一种因素即可）

（4）丙同学计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值△W＝W总﹣W有﹣W轮，通过比较第1、2和　   　组的数据，发现重物的重力越大，差值△W　   　（选“越大”、“越小”或“不变”），请你利用所学知识对此作出解释　   　。

练习3：（2019•绥化）如图是智慧小组“测滑轮组的机械效率”的实验装置。测得的实验数据如表。

（1）实验过程中，应竖直向上__________拉动弹簧测力计。

（2）第三次实验中滑轮组的机械效率是___________。

（3）分析表中实验数据可知，同一滑轮组，物重__________，滑轮组的机械效率越高。

（4）若在第三次实验中，物体上升的速度为0.1m/s，则拉力F的功率为_______W

（5）创新小组也利用重为1N、2N、4N的物体进行了三次实验，每次测得的机械效率均大于智慧小组的测量值，则创新小组测量值偏大的原因可能是________。（填字母）

A．测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线下方

B．弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升

C．所使用的动滑轮的重力小于智慧小组

练习4：（2019•遂宁）在“测量滑轮组机械效率”的实验中，某组同学选择了如图所示的两种滑轮组进行多次实验，记录的实验效据如下表：

（1）根据表中数据可以判断出第一次实验所选择的是______（选填“甲”或“乙”）滑轮组。

（2）在第一次实验中，当______拉动滑轮组时，弹簧测力计示数如图丙所示，拉力F为______N；该次实验滑轮组的机械效率是______（计算结果精确到0.1%）。

（3）机械效率是机械性能好坏的重要标志结合生产生活实际，分析实验数据可知，下列提高机械效率的措施不可行的是______（选填符号）

A．增加所提物重  B．减轻机械自重    C．机械加润滑油  D．增加重物上升高度

练习5：（2018•泰安）图甲是某学习小组“测量滑轮组的机械效率”的示意图。用弹簧测力计竖直向上拉动绳子自由端，将重为4.5N的物体从A位置提升到A′位置，同时弹簧测力计从图中的B位置上升到B′位置，在这个过程中，弹簧测力计的示数如图乙所示。

请你根据他们做的实验完成下列问题：

（1）物体提升的高度是　   　cm，拉力是　  　N，该滑轮组的机械效率η=　   　；

（2）若在图甲装置的基础上，增加一个动滑轮，改为图丙所示的装置，提升同一物体，则滑轮组的机械效率　   　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

练习6：（2018•德州）测量滑轮组的机械效率：

练习7：（2018•齐齐哈尔）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．

（1）实验中应沿竖直方向　   　缓慢拉动弹簧测力计．

（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”），因为她没有考虑到　  　对滑轮组机械效率的影响．

（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．

（4）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，滑轮组的机械效率与绳子段数无关（填实验次数的序号）

（5）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）

（6）通过比较3、4两次实验数据可得出结论：　                             　  。

练习8：（2018•西宁）小马和小李设计了如图甲、乙所示两种滑轮组来提升同一重物，在讨论滑轮组机械效率时两人产生了分歧，小马认为：“甲滑轮组的动滑轮个数少，机械效率高”；小李却认为：“乙滑轮组更省力，机械效率高”。两人谁也说服不了谁，于是决定进行实验来验证自己的猜想是否正确。            

（所用每个滑轮的重相同，绳重和摩擦忽略不计），他们在实验中得到的数据如下表所示：

（1）根据所测数据，请计算一个动滑轮的重力是　  　N，甲滑轮组的机械效率是　  　；

（2）由计结果可以确定　  　的说法是正确的，这个实验说明了影响滑轮组机械效率的因素是　        　，由此可知，可采用　              　的方法来提高滑轮组的机械效率。

（3）随后小马又设计了一个方案，如图丙所示，你认为和图甲装置对比，在提升同一重物时，装置丙的机械效率　    　（选填“大于”“等于”或“小于”）装置的机械效率。