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第6節 測滑輪組的機械效率
第九章 機械和功
有用功
對人們有用的必須要做的功
并非我們需要但又不得不做的功
有用功與額外功的總和
有用功跟總功的比值叫作機械效率
什么是機械效率，表達式是什么？
額外功
總功
W有用
W總
η＝
有用功、額外功、總功的概念是什么？
那么，如何測量機械效率？
【溫故知新】
新課導入
1.會測量滑輪組、斜面的機械效率。
2.知道影響機械效率的因素。
學習目標
如何測量滑輪組的機械效率？
提出問題
實驗原理
實驗器材 刻度尺、鉤碼、彈簧測力計、滑輪、鐵架臺、長約2m的細繩
測量的物理量
G ：物體的重力
h :物體升高的高度
F :繩子自由端的拉力
s :繩子自由端移動的距離
測量滑輪組的機械效率
一
新知學習
①用彈簧測力計測量鉤碼所受的重力G 并填入表格。
②按照圖甲安裝滑輪組，分別記下鉤碼和繩端的位置。
③如圖乙所示，勻速緩慢拉動彈簧測力計，使鉤碼升高，讀出拉力F的值，用刻度尺測出鉤碼上升的高度h和繩端移動的距離s，改變鉤碼的數量，重復實驗，將這三個量填入表格。
④更換不同質量的滑輪組，提升同一鉤碼，將測量數據G、F、s、h記錄到數據表格。
⑤算出有用功W有、總功W總、機械效率η并填入表格。
實驗步驟
甲
乙
視頻：測量滑輪組的機械效率
滑輪組 鉤碼重/N 鉤碼上升高度/m 有用功/J 彈簧測力計示數/N 繩子自由端移動距離/m 總功/J 機械
效率
（a） 0.5 0.03 0.015 0.3 0.087 0.026 57.5%
（b） 1 0.03 0.03 0.4 0.091 0.036 88.7%
（c） 1.5 0.03 0.045 0.59 0.086 0.050 88.8%
實驗記錄表
注意事項：
在提升鉤碼的過程中，要豎直向上，勻速提升鉤碼。
實驗結論：用同一滑輪組提升重力不同的物體時，機械效率不同，被提升的物體越重，機械效率越高。
保持鉤碼重一定，改變動滑輪重。
鉤碼重G/N 鉤碼升高h/m 拉力F/N 拉力移動s/m 有用功 W有/J 總功W總/J 機械效率η
1
2
2 0.1 0.8 0.3 0.2 0.24 83.3%
2 0.1 0.7 0.4 0.2 0.28 71.4%
結論：物重一定，動滑輪越重，機械效率越低。
實驗記錄表
(1)物重：同一個滑輪組，提起的物體越重，機械效率越高。
(2)動滑輪重：提起的物重一樣，動滑輪越重，機械效率越低。
(3)摩擦（輪與軸及輪與繩之間）、繩重。減小摩擦可以減少額外功，
提高機械效率。 如：加強機械運動部位的潤滑、采用輕質細繩
影響滑輪組機械效率的因素：
F
F
W有
h
=
W有+W額
可知，機械效率越小。
物重一定，升高相同高度，則有用功不變，動滑輪越重時，額外功越多，根據
影響因素 分析 改進措施（提高效率）
被提升物體的重力 同一個滑輪組，被提升物體的重力越大，做的有用功越多，機械效率越大 盡可能地增加物重
動滑輪的自重 有用功不變時，減小提升動滑輪時做的額外功，可提高機械效率 減小動滑輪重
滑輪組自身部件的摩擦 機械自身部件的摩擦力越大，機械效率越低 減輕繩重和滑輪轉軸處的摩擦
影響滑輪組機械效率的因素和改進措施
斜面的機械效率與哪些因素有關？
提出問題：
實驗猜想：
①斜面的機械效率可能和斜面的傾斜程度有關；
②斜面的機械效率可能和斜面的粗糙程度有關。
實驗原理：斜面機械效率
W有＝Gh
W總 ＝Fs
W有用
W總
η＝ ×100%
測量斜面的機械效率
二
實驗步驟：
1.測量木塊的重力，記錄數據；
2.把木塊用彈簧測力計沿斜面勻速向上拉；分別記錄拉力F、小車沿斜面移動的距離S、木塊上升的高度h。
3.改變斜面的傾斜程度，重復步2。
4.斜面傾斜程度不變，在斜面上分別鋪棉布、毛巾。重復步2。
實驗器材：彈簧測力計、木塊、木板、斜面、白布、毛巾
視頻：測量斜面的機械效率
實驗記錄：機械效率與傾斜程度的關系
斜面材料 斜面的傾斜程度 木塊重 G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面長 s/m 有用功 W有/J (Gh) 總功 W總/J (Fs) 機械效率η
木板 較緩 1.5 0.058 0.5 0.3 0.087 0.15 58.0%
木板 較陡 1.5 0.075 0.6 0.3 0.1135 0.18 62.9%
木板 陡 1.5 0.086 0.65 0.3 0.1298 0.195 66.6%
棉布 陡 1.5 0.086 1.0 0.3 0.1298 0.30 43.4%
毛巾 陡 1.5 0.086 1.18 0.3 0.1298 0.35 36.7%
實驗結論：斜面的傾斜程度和斜面的粗糙程度都影響了機械效率。
斜面的傾斜程度（光滑程度一樣的斜面，斜面越陡，傾斜程度越大，越不省力 ，機械效率越高）；
斜面的粗糙程度（傾斜程度一樣的斜面，斜面越光滑，越省力，機械效率越高）。
1．關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．總功越大，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
A
課堂練習
2.小明同學用如圖所示的滑輪組做實驗時，測得滑輪組的機械效率是57.5%如果要提高滑輪組的機械效率，你認為可行的是(　　)
A.減少鉤碼的個數 B.增加鉤碼的個數
C.改變繩子的繞法 D.增加動滑輪的個數
B
3.如圖所示，在“測滑輪組機械效率”實驗中，物體重為G＝5.4N.實驗時要豎直向上且 拉動彈簧測力計．若物體上升高度為10cm，此時彈簧測力計的示數如圖示，則滑輪組的機械效率是 ，若僅減小物體的重量，該滑輪組的機械效率將 (選填“增大”“減小”或“不變”)(不計摩擦)。
75%
減小
勻速
4.圖為測量滑輪組機械效率的實驗裝置，鉤碼總重6 N。
（1）實驗時要豎直向上 拉動彈簧測力計，由圖可知拉力大小為 N，若鉤碼上升的高度為8cm,則彈簧測力計向上移動 cm,該滑輪組的機械效率為________。
（2）若僅增加鉤碼的個數，該滑輪組的機械效率將______（選填 “增大”“減小”或“不變”）。
勻速
2.4
24
83.3%
增大
課堂小結
測量機械效率的原理
提高機械效率的方法
改進機械的結構，減小機械自重
減小機械間的摩擦
使用同一機械做功時，增大有用功
η＝ 　　　　　　　　　
W有用
W總
測滑輪組的機械效率
測量滑輪組、斜面的機械效率

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