测滑轮组的机械效率

《测滑轮组的机械效率》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、关于“测定滑轮组机械效率”的实验指导　　“测定滑轮组机械效率”是初中物理教材中重要的学生实验之一，指导学生做好这个实验，首先使学生对使用滑轮组不仅能够省力、而且能够改变力的方向这一特点有清楚的认识和深刻的体会，其次通过实验为学生深刻理解有用功、额外功、总功和机械等概念提供了生动的素材，再次，通过这个实验为学生正确理解和应用功的原理，熟练进行机械效率的计算奠定了基础、铺平了道路．同时通过实验训练了学生的实验技能．　　一、指导学生又快又好地穿绕绳子　　下面是学生通过反复实验总结出的穿绕绳子时较好的一种方法：（1）首先将两套滑轮的轴用一细

2、线连接起来，再将它们悬挂起来，再在它们的最下端悬挂几个钩码（如图1），（2）对照滑轮组的组装示意图，另取一根绳子，将它拴在跟组装图对应的滑轮的挂钩上，再按一定的顺序让绳子一一穿过各滑轮，其次把绳子的另一端挂在弹簧秤上，最后再剪断连接滑轮转轴的那根细线．　　二、指导学生正确使用弹簧秤　　这个实验中，首先要用弹簧秤测量钩码的重力及动滑轮的重力，其次，还要测量绳子自由端拉力的大小，用弹簧秤测量与时，要等到钩码或动滑轮静止时读数，只有这样弹簧秤对钩码的拉力与钩码的重力才会平衡，也才能使弹簧秤示数与钩码重力在数值上相等．　　用弹簧秤测量绳子自

3、由端拉力F时，为使拉力F的方向，与F在其方向通过距离便于测量，弹簧秤拉动绳子时应处于竖直状态．　　同时，用弹簧秤测量绳子自由端拉力大小时，为使拉力大小始终不变，须使弹簧秤匀速运动．这样一来，由于弹簧秤的匀速运动，保证了滑轮组的匀速运动，同时也就保证了钩码的匀速运动，这从根本上保证了拉动滑轮组时，钩码受到的拉力与它的重力始终相等．　　三、指导学生准确测量有关距离　　测定滑轮组机械效率时，要测定钩码移动的距离及绳子自由端移动的距离，为了准确起见，测量钩码上升的距离h时，测量出先后两次钩码的度端距桌面的距离，则钩码上升的距离为，而测量绳子

4、自由端在拉力作用下移动的距离S时，先在细绳与动滑轮相切处作一标记，向上拉弹簧秤时，这个标记将发生移动，这待停止拉动弹簧秤时，绳子上的另一点又与动滑轮相切，把这一切点作为新的标记，则新旧标记之间的距离即为绳子自由端移动的距离（此时绳子要拉紧）．　　四、指导学生通过对实验数据的分析，验证有关的重要关系　　有关滑轮组机械效率的计算，要应用到若干个关系，为此在实验中要使这些关系成立的条件让学生有所体会．　　就距离方面，让学生先求出的大小，再与绳子股数n加以对比，学生将会发现它们几乎相等，此时若教师指出，不考虑绳子的伸缩形变时，则S与h的关系

5、为：即它表明由一股绳子穿绕而成的滑轮组，在不考虑绳子的伸缩形变时，绳子自由端移动的竖直距离S等于滑轮组下所挂重物移动距离h与承担重物和动滑轮绳子股数n的乘积．　　就力的方面而言，让学生将与绳子股数n比较，很易得到，即，此时趁热打铁启发学生就能得到如下结论．　　一般情况下：　　不考虑摩擦等因素　　不考虑动滑轮重力（如轻质滑轮），也不考虑摩擦等因素时还会有：　　就功的方面考虑，先让学生明确绳子自由端拉力F所做的功为总功，即，提起钩码所做的功为有用功，即，通过比较说明：总是成立，可见利用滑轮组工作时，有用功在总功里仅占一部分，因而总是小于

6、1，同时指出由于克服摩擦提升动滑轮本身及其它原因受额外做一些功用表示，于是．　　由此看出，若不考虑动滑轮的重力及摩擦等因素时（功的原理）　　考虑机械自重有其它因素时．　　五、通过比较让学生明确滑轮组机械效率的决定因素．　　先在同一滑轮组下挂重力不同的钩码，进行实验比较与的大小，可得到，它表明同一滑轮组（或结构相同的滑轮组）其机械效率决定于滑轮组下所挂重物重力的大小．　　           　　再在结构不同的滑轮组下挂上重力相同的重物，比较与的大小将会得到，它又表明用不同的滑轮组提起重力相同的物体，动滑轮重力越大其机械效率越低，因而

7、滑轮组机械效率还与动滑轮重肯关．　　其次在动、定滑轮个数相同的条件下，用不同的方法绕滑轮组，比较提起重力相同的重物时h的大小（如图4）　　实验将会得到的结论，这表明动、定滑轮个数相同，所挂重物相同时，滑轮组机械效率与穿过动滑轮绳子的股数也有关系．　教学题目四、实验：测滑轮组的机械效率。教学自的:通过学生实验，使学生进一步明确机械效率取决于有用功在总功里所占的成分，（即百分比）从而了解提高机械效率的途径。教学器材:刻度尺、钩码、弹簧秤、铁架台、一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组、两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组、长约2米的细绳。教学

8、方法:学生实验与讨论。教学内容　　首先讨论上节课留的课外作业，指出：　　1．提高机械效率的方法是尽可能减少额外功，即减少克服额外阻力所做的功。　　2．P171想想议议　　克服水重所做的功为有用功，克服水桶、绳子重所做的功为额外功。