2024年中考物理復(fù)習(xí) 實驗2 測定滑輪組機械效率的實驗

實驗十六、測定滑輪組的機械效率實驗

【實驗?zāi)康摹浚?/p>

會測量滑輪組的機械效率。

【實驗原理】：

%用Gh

n―X1OO%=^-X1OO%

力總Fs

【待測數(shù)據(jù)】：

物重G、拉力F、重物上升的距離h、彈簧測力計移動的距離S

【實驗器材】：

鉤碼、滑輪組、鐵架臺、細線、彈簧測力計、刻度尺。

【實驗步驟】：

①用所給器材組裝如圖1所示滑輪組。

②將鉤碼掛在滑輪組下方，記錄下所掛鉤碼的重力，用彈簧測力計豎直拉住繩子自由端。

③將刻度尺放在如圖所示的位置，分別記錄下鉤碼和繩子自由端的起始位置。

④用彈簧測力計勻速拉動繩子自由端，使物體勻速上升一段距離，記錄彈簧測力計的讀數(shù)，并記錄物體上升

后所達到的末位置以及繩子自由端上升到的末位置。

⑤根據(jù)測量數(shù)據(jù)，分別計算出鉤碼上升的距離h和繩子自由端移動的距離s,然后根據(jù)W有用=Gh和W總

=Fs計算出有用功和總功，按n

c卬^■用CLL,

X1OO%=-X100%計算該滑輪組的機械效率。

卬總Fs

⑥改變所掛鉤碼的重力，重復(fù)以上實驗步驟。

⑦鉤碼重力不變，改變動滑輪個數(shù)重復(fù)上述實驗步驟。

彈簧測力計

鉤碼重鉤碼上升滑輪組有彈簧測力

次數(shù)移動距離骨輪組總功/J機械效率%

/N高度/cm用功/J計示數(shù)/N

/cm

單滑14101.630

輪組26102.630

14101.150

雙滑

輪組26101.450

【實驗結(jié)論】：

①滑輪組機械效率與物體重力和動滑輪的個數(shù)有關(guān)；

②同一滑輪組，提起的物重越重，滑輪組的機械效率越高；

③不同的滑輪組機械效率不同，且在物重相同時，動滑輪越重，滑輪組的機械效率越低

【考點方向】：

1、步驟：必須_______拉動彈簧測力計使鉤碼升高，目的：

2、結(jié)論：影響滑輪組機械效率高低的主要因素有：

A

B

3、同一滑輪組：____________________________滑輪機械效率。

4、測量機械效率時為什么不能使彈簧測力計靜止？機械效率會怎樣？

答：_______________________________________________________________

5、實驗中改變鉤碼的數(shù)量，改變動滑輪的個數(shù)進行多次實驗的目的是什么？

6、通過該實驗我們可以得知：可以提高滑輪組的機械效率。

【經(jīng)典例題】

【母題】：1.某實驗小組在“測滑輪組的機械效率”的實驗中得到的數(shù)據(jù)如表所示，第1、2、3次實驗裝

置如圖中的甲、乙、丙所示。

次數(shù)鉤碼重鉤碼上升高測力計的示數(shù)測力計移動距離機械效率

G/N度/z/mF/Ns/m〃/%

120.10.90.374.1

240.11.6——

340.11.10.572.2

甲乙丙

(1)完成上表格中的數(shù)據(jù)。

(2)比較1、2兩次實驗，可得的結(jié)論:使用同一滑輪組，可以提高滑輪組的機械效率。

(3)比較2、3兩次實驗，可得的結(jié)論:使用不同的滑輪組，提升相同的重物時，動滑輪的個數(shù)越多，滑輪

組的機械效率=

(4)提高滑輪組機械效率的方法有o

2.某實驗小組進行“測量滑輪組的機械效率”的實驗，同時“探究滑輪組的機械效率與哪些因素

有關(guān)”，他們猜想滑輪組的機械效率可能與動滑輪的個數(shù)、物重和物體上升的高度等因素有關(guān)。

甲乙丙

(1)他們按照如圖所示的裝置進行實驗，其中乙、丙實驗用的是同一滑輪組，在實驗過程中,

應(yīng)_______拉動彈簧測力計。

(2)他們記錄的數(shù)據(jù)如下表所示，丙實驗中滑輪組的機械效率為0

實驗實驗鉤碼總重鉤碼上升高繩子自由端移

拉力F/N機械效率〃

次序裝置G/N度him動距離s/m

1甲10.10.60.283.3%

2乙10.10.40.462.5%

3丙20.10.650.4

4甲10.20.60.483.3%

(3)對比分析第次實驗數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組的機械效率與提升的物重有關(guān).

(4)對比分析第1、4次實驗數(shù)據(jù)可知，同一個滑輪組的機械效率與物體上升的高度

3.某實驗小組在測滑輪組機械效率的實驗中得到的數(shù)據(jù)如表，實驗裝置如圖:

實驗序號123

鉤碼重G(N)446

鉤碼上升高度h(m)0.10.10.1

繩端拉力F(N)1.81.42.4

繩端移動距離,(m)0.30.50.3

機械效率〃74%57%

甲乙

(1)通過表中數(shù)據(jù)可分析出實驗1是用—(甲/乙)圖做的實驗，表中空白處的數(shù)據(jù)是.(百分號

前保留整數(shù))

(2)通過實驗1和實驗2的數(shù)據(jù)分析可得出結(jié)論：使用不同的滑輪組，提升相同的重物時，動滑輪的個數(shù)

越多，滑輪組的機械效率.比較實驗1和實驗3可得正確結(jié)論：使用同一滑輪組，,

可以提高滑輪組的機械效率.

4.同學(xué)們進行了“影響滑輪組機械效率因素”的實驗探究，用到的裝置如圖甲、乙、丙所示，

實驗數(shù)據(jù)記錄如表所示。

實驗次機械效率

鉤碼重力G/N鉤碼上升高度切m繩端拉力F/N繩端移動距離s/m

數(shù)7

120.11.20.355.6%

240.11.90.370.2%

360.11.60.5

420.21.20.655.6%

\\\\\\\\\\\、\\\\\\》\\

甲乙丙

(1)實驗中應(yīng)沿豎直方向拉動彈簧測力計；

(2)通過比較1、4兩次實驗數(shù)據(jù)可得出：使用同一滑輪組提升相同重物，滑輪組的機械效率

與重物上升高度;

(3)通過比較兩次實驗數(shù)據(jù)可得出：同一滑輪組提升的物體越重，滑輪組機械效率越

周I;

（4）分析表中數(shù)據(jù)可知：第3次實驗是用圖_____所示裝置來完成的，第3次實驗時所做的

有用功為J,滑輪組的機械效率是%；

（5）假如第1次實驗時，不計繩重和摩擦，鉤碼重由2N增加到8N,滑輪組的效率可以達到

______________%o

5.同學(xué)們進行了“影響滑輪組機械效率因素”的實驗探究，用到的裝置如圖甲、乙、丙所示，實驗數(shù)據(jù)記錄

如表所示。

實驗次數(shù)鉤碼重力G/N鉤碼上升高度h/m繩端拉力F/N繩端移動距離s/m機械效率〃

120.11.20.355.6%

240.11.90.370.2%

360.11.60.5

420.21.20.655.6%

\\\\\\\\\\\、\\\\\\\\\\\

甲乙丙

（1）實驗中應(yīng)沿豎直方向拉動彈簧測力計；

（2）通過比較1、4兩次實驗數(shù)據(jù)可得出：使用同一滑輪組提升相同重物，滑輪組的機械效率與重物上升

高度;

（3）通過比較兩次實驗數(shù)據(jù)可得出：同一滑輪組提升的物體越重，滑輪組機械效率越高；

（4）分析表中數(shù)據(jù)可知：第3次實驗是用圖_________所示裝置來完成的，第3次實驗時所做的有用功為

J,滑輪組的機械效率是%;

（5）假如第1次實驗時，不計繩重和摩擦，鉤碼重由2N增加到8N,滑輪組的效率可以達到%o

6.某小組同學(xué)在探究滑輪組的機械效率與哪些因素有關(guān)時，提出了一些猜想并對猜想進行驗證。

（1）如果影響機械效率的因素有A、B、C多個，要研究其與3因素的關(guān)系，需要先控制其他幾個因素不

變，而改變B因素，從而進行研究，這種研究問題的方法叫做;

（2）下列A、B是同學(xué)提出的兩個猜想：

猜想一：兩個相同滑輪組成的滑輪組，其機械效率與滑輪組細線的繞法有關(guān)；

猜想二：兩個相同滑輪組成的滑輪組，其機械效率與滑輪組提升的物重有關(guān)。

為了驗證上述猜想是否正確，同學(xué)們準備分別按圖1、圖2、圖3和圖4的滑輪組進行實驗。驗證猜想一的

小組應(yīng)按圖______所示的兩個滑輪組進行實驗，若實驗測得兩滑輪組的機械效率大?。ㄟx填“相

等”或“不相等”），則可初步判斷猜想一是錯誤的；驗證猜想二的小組應(yīng)按圖______所示的兩個滑輪組進

行實驗，若實驗測得兩滑輪組的機械效率大小不相等，則可初步判斷猜想二是的（選填“正確”或

“錯誤”）。

7.烏海湖大橋建筑工地上矗立的塔吊，是用電動機來帶動滑輪組提升重物的設(shè)備。如何提高

滑輪組機械效率，節(jié)約電能呢？為此同學(xué)們進行了“影響滑輪組機械效率因素”的實驗探究，用

到的裝置如圖所示，實驗數(shù)據(jù)記錄如表所示。

甲乙丙

鉤碼鉤碼上

實驗繩端拉力繩端移動

重力升高度機械效率1

次數(shù)F/N距離s/m

G/Nh/m

120.11.20.355.6%

220.21.20.655.6%

340.11.90.370.2%

440.11.30.561.5%

（1）實驗中應(yīng)沿豎直方向拉動彈簧測力計；

（2）分析表中數(shù)據(jù)可知：第4次實驗是用圖______所示裝置來完成的；

（3）通過比較1、2兩次實驗數(shù)據(jù)可得出：使用同一滑輪組提升相同重物，滑輪組的機械效率

與重物上升高度;

（4）通過比較兩次實驗數(shù)據(jù)可得出：同一滑輪組提升的物體越重，滑輪組機械效率越

高；

（5）通過比較3、4兩次實驗數(shù)據(jù)可得出：不同滑輪組提升相同重物，動滑輪越重機械效率

（6）為提高滑輪組機械效率、節(jié)約電能，根據(jù)以上結(jié)論和生活經(jīng)驗，你建議可采取的措施有

A.減輕動滑輪重B.增加所提物體重

C.機械加潤滑油D.增加重物上升高度

8.小明在“測滑輪組機械效率”的實驗中，用如圖甲所示的滑輪組進行實驗，實驗數(shù)據(jù)如表。

測力計移動

物體上升的測力計的示

實驗次數(shù)物重G/N的距離機械效率〃

高度/z/cm數(shù)R/N

5/cm

1250.91574.1%

22100.93074.1%

34101.73078.4%

46102.530

（1）分析表中數(shù)據(jù)，可知滑輪組的機械效率與物體上升的高度，與所提物體的重力大??；（均

選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）

（2）算出第4次實驗的機械效率為；

（3）如果換用圖乙所示裝置進行實驗，把同一重物提升相同高度，需要做的額外功更,所以機械效

率更；（均選填“大’或“小”）

（4）關(guān)于用同一滑輪組提升重物時的機械效率，以下說法正確的是；

A.提升越重的物體，機械效率越大B.有用功越大，機械效率一定越大

C.額外功越大，機械效率一定越小D.同一機械的機械效率是恒定不變的

（5）在正確操作該實驗時，應(yīng)該沿著豎直方向勻速拉動彈簧測力計，若某同學(xué)在實驗時加速拉動彈簧測力

計，則所測得的滑輪組機械效率與正確操作實驗相比將（選填“偏大”、“不變”或“偏小”）

（1）為了探究“杠桿的平衡條件”，小明用圖甲的裝置進行實驗。實驗前，杠桿左端下沉，應(yīng)將右端的平

衡螺母向調(diào)節(jié)（選填“左”或“右”），使杠桿在水平位置平衡，目的是便于測量______。

（2）小明用圖乙的實驗裝置探究滑輪組機械效率。實驗中用同一滑輪組提升鉤碼，記錄數(shù)據(jù)如下表。

實驗次滑輪鉤碼的重鉤碼提有用功拉力繩端移做功W總機械

數(shù)材質(zhì)力G/N升的高%用F/N動的距效率

度h/m離s/m〃/%

1鋁10.10.10.60.30.1856%

2鋁20.10.21.00.30.367%

3鋁20.20.41.00.60.6

4塑料20.20.40.80.60.4883%

5塑料20.20.42.10.20.4295%

①由圖乙可知，第2次實驗中彈簧測力計示數(shù)為N；

②由第3次實驗中滑輪組的機械效率為%（結(jié)果保留一位小數(shù)）；

③分析實驗數(shù)據(jù)可得：同一滑輪組，提升的物體越重，滑輪組的機械效率越高。若提升同一物體時，減小

動滑輪的重力，則滑輪組的機械效率（選填“變大”、“變小”或“不變”）。

（3）小明用圖丙的實驗裝置探究斜面的機械效率。發(fā)現(xiàn)斜面的機械效率與斜面的傾斜程度和摩擦有關(guān)，與