测量滑轮组机械效率的实验课件

3. 用弹簧测力计测拉力读数时，弹簧测力计 应处于向上匀速运动中，还是静止状态？ 向上匀速运动中（静止状态不做功）
4. 如何测量钩码上升的高度h？细绳自由端通过的距离s？
先把钩码（的上沿或下沿）对准刻度尺某一 整刻度处,读出重物的初位置，同时用有色笔 在细绳的适当位置做标记，读出绳端的初位 置，竖直向上匀速拉动弹簧测力计后，再读 出重物的末位置和绳端的末位置，重物两次 位置差为钩码上升的高度，细绳两次位置差 为绳端移动的距离。
W有/J
W总/J
2
3
保持钩码重力一定，改变动滑轮重：。
G/N h/m F/N s/m W有/J
W总/J
1
2
实验结论
1.用同一滑轮组提升不同的重物，重物越重，机械效率越高。 2.物重一定，动滑轮越重，机械效率越低。
关于测量滑轮组机械效率的几点说明：
Gh
Gh
G
G
η＝
＝
＝
即： η＝FsFra bibliotekFnh nF
A．小明做的有用功为32J
F
B．木块受到的摩擦力为32N
C．斜面的机械效率为20%
D．小明做的总功为160J
课堂小结
测滑 轮组 的机 械效 率
测量滑轮组的机械效率
动滑轮重 物重 摩擦、绳重等
测量斜面的机械效率
斜面的倾斜程度 斜面的粗糙程度
随堂训练
1．某同学想通过实验来探究“影响滑轮组的机械效率的因素”， 如图所示，并测算了各次实验装置的机械效率。关于他的实验过 程，下列说法中不正确的是（ C ）
机械效 率η
较缓1.7 0.06 0.4 0.82 0.1 0.33 30 ％
较陡1.7 0.1 0.5 0.82 0.17 0.41 41％

例如：一根摩擦过的玻璃棒
或橡胶棒所带的电荷，大约 只有10-7C。一片雷雨云带电 的电荷，大约有几十库仑。
天津外国语大学附属滨海外国语学校
• 用五分钟的时间自学课本原子 的结构、元电荷并回答：
• 1、物质是由分子和原子组成的。 • 2、原子是由原子核和电子 组成，它
们各带 正 电荷和 负电荷 。 • 3、什么叫元电荷？符号是什么？
G的物体匀速提升h . 绳子 移动的距离为_______；所 做的有用功为________； 假设所用的拉力为F，则该 滑轮组的机械效率为 _________.
2、已知某滑轮组的n=2，提 起80N的重物，需用拉力 50N，要把物体提高，求 机械效率多大？
3、图为测量滑轮组机械效率 的实验装置，钩码总重6N 。
• 被丝绸摩擦过的 玻璃棒上带的电荷叫 做正电荷；
• 被毛皮摩擦过的 橡胶上棒带的电荷叫
做负电荷。 • 大量的事实使人们认识到：自然界
只有两种电荷， 正电荷、 负电荷。
天津外国语大学附属滨海外国语学校
同学们观察探究：
被毛皮摩擦过 被丝绸摩擦过 被丝绸摩擦过 的橡胶棒和被 的玻璃棒和被 的玻璃棒和被 毛皮摩擦过的 丝绸摩擦过的 毛皮摩擦过的 橡胶棒靠近时 玻璃棒靠近时 橡胶棒靠近时
2021 年 “精 英 杯” 全国公开课大赛
获奖作品展示
天津外国语大学附属滨海外国语学校
教育部“精英杯”公开课大赛简介
• 2021年6月，由教育学会牵头，教材编审委员会具体组 织实施，在全国8个城市，设置了12个分会场，范围从“ 小学至高中”全系列部编新教材进行了统一的培训和指导 。每次指導，都輔以精彩的優秀示範課。在這些示範課中 ，不乏全國名師和各省名師中的佼佼者。
学习目标：1、进一步理解有用功、额外功、 总功和机械效率的概念；

归纳 同一滑轮组提升不同的重物,其机械效率是不同的。提升的 总结 重物越重,滑轮组的机械效率越高
知识点一 知识点二
1.在测滑轮组的机械效率的实验中,分别得到如下数据。一定错误 的是( C ) A.80% B.70% C.125% D.90% 2.使用滑轮组提升重物,不计摩擦,下列方法能够提高滑轮组机械效 率的是( C ) A.改变绳子的绕法 B.减小重物提升的高度 C.增加提升的物重 D.增加动滑轮的重力
六、测滑轮组的机械效率
项目 主要内容
实验 原理
W
η=
有用

=
Gh
W总
Fs
器材 选择
测钩码重力和绳的拉力需要弹簧测力计,测钩码上升高度 和绳自由端移动的距离需要刻度尺,组装滑轮组还需要 滑轮、细线和起固定作用的铁架台
实验 (1)弹簧测力计要竖直向上且匀速拉动。(2)测量 h 和 s 时, 过程 要事先记下钩码和弹簧测力计的起点和终点位置

典例剖析
知识点：滑轮组的机械效率
例1．如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两 物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，且动滑轮重G动小于乙 物体的物重G，则所用的拉力F甲___＞___F乙（选填“＞”、“＜”或 “=”，下同），其机械效率η甲__＞____η乙？
变化题：如图甲、乙两个滑轮组的滑轮重力相同，绳子绕 法不同，不计滑轮摩擦与绳子重力，将同一个物体提升到 相同的高度，则则所用的拉力F甲___＞___F乙（选填“＞”、 “＜”或“=”，下同），其机械效率η甲_＝_____η乙？
甲
乙
知识点：斜面的机械效率 例3．如图所示是某同学探究“斜面的机械效率”实验装置图．实验前他
做了如下猜想： A．斜面的机械效率可能与斜面的粗糙程度有关． B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜度有关．
知识点：滑轮组的机械效率
例2．在测“滑轮组机械效率”的实验中，瑞瑞同学在与动滑轮相切的细 绳上作一标记A（如图甲所示），然后用大小为F的拉力匀速竖直向上提升总 重为G的钩码，当钩码上升的高度为H时，瑞瑞同学在与动滑轮相切的细绳上 作另一标记B，并测得AB两点间的距离为2H（如图乙所示）．（不计摩擦与 绳重），求：
2 2 2 2
斜面 高h/m
0.1 0.2 0.3 0.3
拉力 F/N
0.6 1 1.4 1.6
斜面 长s/m
0.5 0.5 0.5 0.5
有用功 W有/J
0.2 0.4 0.6 0.6
总功 W总/J
0.3 0.5 0.7 0.8
机械效 率η
67 80% 86% 75%
⑴请将上表所缺的数据补充完整． ⑵比较__4_、__3__两次实验可知猜想A（与斜面的粗糙程度有关）是正确的． ⑶比较1、2、3次实验得到的结论是：斜面粗糙程度相同时，斜面越陡机械 效率__大____

械自重
例如：动滑轮太重，使滑轮组机械效率很低， 换用较轻滑轮就可提高其机械效率。
▲ 减小机械间的摩擦力。 例如：加强机械运动部位的润滑。
【实验原理】
课堂小结
W有用 100% Gh 100%
W总
Fs
【实验器材与装置】
换用不同数量的钩码多次实验，可以避免实验 偶然性，得到具有普遍性的结果。
【实验步骤】
(1)用弹簧测力计测出钩码所受的重力G。
(2)按照图甲所示安装滑轮组，并分别记下钩码和绳端 的位置。
(3)在竖直方向上缓慢拉动弹簧测力计，使钩码升高， 读出拉力F的值，并用刻度尺测出钩码上升的高度h和 绳端移动的距离s。
北师大版·八年级物理下册
第六节 测滑轮组的机械效率
新课导入
我们上节课学习了有关机械效率的知识，这节 课我们就来通过实验来测量滑轮组的机械效率。
新课探究
【实验目的】 1.学习安装滑轮组。 2.学习测滑轮组的机械效率。 3.分析得出影响滑轮组机械效率的因素。 【实验原理】
W有用 100% Gh 100%
3.滑轮组提升重物时，机械效率的高低与动__滑__轮__重__力__、 ___摩__擦__力____、以及____提__升__物__体__的__重__力_________有关。
思考 影响滑轮组机械效率的因素
1.滑轮组轮与轴及轮与绳之间的摩擦 （减小摩擦可以减少额外功，提高机械效率） 2.所提升的物重 （物重增加，机械效率也提高） 3.动滑轮的自重 （减少动滑轮的重力，机械效率也提高）
【实验操作与思考】
2.怎样测量绳子自由端移动的距离s和钩码上升的高 度h？
②测量钩码上升的高度h时，在挂钩的下端做一记 号B，提升钩码前(始位置)记录B点对应的刻度尺读 数h1，停止提升时(末位置)记录B点对应的刻度尺读 数h2，两读数之差h=h2－h1即为所测的距离。

15、最终你相信什么就能成为什么。因为世界上最可怕的二个词，一个叫执着，一个叫认真，认真的人改变自己，执着的人改变命运。只要在路上，就没有到不了的地方。 16、你若坚持，定会发光，时间是所向披靡的武器，它能集腋成裘，也能聚沙成塔，将人生的不可能都变成可能。 17、人生，就要活得漂亮，走得铿锵。自己不奋斗，终归是摆设。无论你是谁，宁可做拼搏的失败者
7、人往往有时候为了争夺名利，有时驱车去争，有时驱马去夺，想方设法，不遗余力。压力挑战，这一切消极的东西都是我进取成功的催化剂。 8、真想干总会有办法，不想干总会有理由;面对困难，智者想尽千方百计，愚者说尽千言万语;老实人不一定可靠，但可靠的必定是老实人;时间，抓起来是黄金，抓不起来是流水。14、成长是一场和自己的比赛，不要担心别人会做得比你好，你只需要每天都做得比前一天好就可以了。
9、成功的道路上，肯定会有失败;对于失败，我们要正确地看待和对待，不怕失败者，则必成功;怕失败者，则一无是处，会更5、别着急要结果，先问自己够不够格，付出要个简单的人，踏实而务实。不沉溺幻想，更不庸人自扰。
7、别人对你好，你要争气，图日后有能力有所报答，别人对你不好，你更要争气望有朝一日，能够扬眉吐气。 8、奋斗的路上，时间总是过得很快，目前的困难和麻烦是很多，但是只要不忘初心，脚踏实地一步一步的朝着目标前进，最后的结局交给时间来定夺。 9、运气是努力的附属品。没有经过实力的原始积累，给你运气你也抓不住。上天给予每个人的都一样，但每个人的准备却不一样。不要羡慕那些总能撞大运的人，你必须很努力，才能遇上好运气。
（5）组装滑轮组时要先在动滑轮下挂钩码，测力计要竖直向上以较小 的速度匀速拉动。实验时每位同学都要有明确的分工。
（6）实验要严肃认真，要实事求是地记录所测得的数据，将数据记录 在课本上的表格中。

实验：测滑轮组的机械效率
【实验目的】
1．学习安装滑轮组。 2．学习测滑轮组的机械效率。 3．学习计算滑轮组的机械效率。
讨论： 为得出滑轮组的机械效率，需要求出 有用功和总功，为此需要测出哪些物 理量？每个量怎样测量？
实验器材：
刻度尺、钩码、弹簧秤、滑轮组两个、 铁架台、长约2m的细绳。
使用弹簧测力计时首 先要做的是什么呢？
用弹簧测力计 测钩码的重力
你还可以组 装成其它的 滑轮组！
匀速拉动弹簧秤使钩码升高到某一位置处， 从弹簧秤读出拉力F的数值
钩码上升的高度（h）
细绳自由端通过
的距离（s）
探究：斜面的机械效率与斜面的
倾角的关系
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ面的倾角可调节
探究：斜面的机械效率与斜面的倾角的关系

1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈轮组机械效率的实验课件-2全解
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。

（6）影响滑轮组机械效率的因素：物体重力、动滑轮重力、机械摩擦；
（7）滑轮组机械效率与物体被提升的高度和绳子段数（绕线方式）无关；
6、提高滑轮组机械效率的方法：（1）同一滑轮组，提升物体的重力越大，机械效率越大；
（2）所挂重物相同时，动滑轮越轻，机械效率越高；（3）减小机械摩擦。
实验：测量滑轮组的机械效率
1、实验装置图
2、实验原理：η＝ ＝ ＝ ＝
3、实验器材及其作用
（）滑轮组、绳子；
（2）钩码：改变物重的大小；
（3）刻度尺：测量钩码上升的距离和绳子自由端移动的距离；
（4）弹簧测力计：测量绳子自由端拉力的大小。
4、实验方法：控制变量法
（1）探究滑轮组的机械效率与物重的关系：控制同一滑轮组提升重物的高度相同，改变滑轮组所吊钩码的数量；
（6）影响滑轮组机械效率的因素：物体重力、动滑轮重力、机械摩擦；
（7）滑轮组机械效率与物体被提升的高度和绳子段数（绕线方式）无关。
6、提高滑轮组机械效率的方法：（1）同一滑轮组，提升物体的重力越大，机械效率越大；
（2）所挂重物相同时，动滑轮越轻，机械效率越高；（3）减小机械摩擦。
（2）实验中分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置的目的：测量钩码和弹簧测力计移动的距离；
（3）承担物重绳子段数的判断：在动滑轮和定滑轮之间画一条虚线，有几段绳子与动滑轮相连，就有几段绳子承担物重；
（4）绳子自由端移动的距离和物体上升高度的关系：s=nh；
（5）弹簧测力计静止读数错误的原因：没有考虑摩擦力对滑轮组机械效率的影响；
实验：测量滑轮组的机械效率
1、实验装置图
2、实验原理：η＝ ＝ ＝ ＝
3、实验器材及其作用
（1）滑轮组、绳子；

钩码总重 G(N) 5 钩码上升高度 测力计拉力 h(m) F(N) 0.05 1.4 测力计移动 距离s(m) 0.15
（2）对以上两个计算结果 进行比较，其不合理之处是 有用功大于总功 ____________；结合测力 计放大图，可知小强的错误 测力计的示数读错 。 是_________________ （3）在该次实验中，所测滑 轮组的机械效率应该是 92.6% 。 ______
被提升物体的重 滑轮组的机械 效率的影响因素： 动滑轮重 绳重及轴上的摩擦 物体提升的高度 滑轮组的机械 效率的典型无关 因素 滑轮组的绕线方式 物体提升的速度
3、在“测滑轮组机械效率”的实验 中，小强按正确方法操作，如图是 他实验中的情景，下表是他记录的 一组数据。 （1）由表中数据可计算出，滑轮组 0.25 人做的 对钩码做的有用功为____J, 0.21 。 总功为____J
聪明的小明仔细分析了实验表格得出的结论是： 同一个滑轮组，下面挂的物体越重效率越高
7、将重物从楼下搬到楼上是很辛苦的。如甲 乙两图，请你对两套方案进行对比，作组的动滑轮重相同，提起的钩 码重也相同，测出的滑轮组机械效率却不同， 可能的原因是什么？
没匀速或没竖直拉动
5.请你用笔画线代替绳子，根据数据组装滑轮 组 ；并计算出后两次滑轮组的机械效率。
实验 钩码 钩码上升 拉力 绳端移动 机械效率 次数 重G/N 高度h/m F/N 距离s/m η/％
实验 物重 物体上升的 测力计的示 测力计移动 数F/N 的距离s/cm 次数 G/N 高度h/cm 1 6 3 2.5 9 2 3 6 6 5 8 2.5 2.5 18 24
（2）小红在小明实验的基础上 利用图乙也做了实验，
①小红的做法目的是为了改变 滑轮组的绕线方式； ②当这两位同学使用各自的滑轮 组提升相同的重物时，若忽略绳 甲 乙 相同 重及摩擦，它们的机械效率_______ （选填“相同”或“不相同”），理由是： 做的有用功相同，做的额外功也相同 。得到 ____________________________ 滑轮组的机械效率与绕线方式无关 的结论是： ________________________

3.一辆汽车在水平公路上匀速行驶，车和货物共重5×104 千克，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，汽车在10分钟内 行驶了9千米路程，求在这段路程中汽车的功率多大？
解:F=f=0.1G=0.1mg=0.1× 5×104千克× 9.8牛/千克 =4.9 ×104牛
v=s/t=9000米/600秒=15米/秒 P=Fv= 4.9 ×104牛× 15米/秒=7.35 ×105瓦
期中复习
12.一根杠杆长1米，支点O在它的最左端，现将 一G为90牛顿的重物放在距O点20厘米处，若使 杠杆处于水平静止状态，则动力作用在杠杆最 右端时，应向 竖直向上 时，动力最小，且动 力的大小是 牛顿。 18
期中复习
14.如图, 当弹簧秤竖直向上拉杠杆, 使杠杆静止 时, 弹簧秤示数为10牛, 若将弹簧秤改为斜向上 拉, 使弹簧秤的轴线与杠杆 垂直, 使杠杆静止 时, 弹簧秤的示数：－－－－( B )
（3）若实验过程中没有刻度尺，也能测出机械效率η， G 请你写出η的计算表达式

3F
期中复习
7. 用滑轮或滑轮组提起同一重物（如图所示），其中效 率最高的是（ B ）
F
F
F
G
G
A
F
B
G
C
G
D
期中复习
能的实验
期中复习
1. 如何验证动能和哪些因素有关 实验器材： 铁球3个（其中两个质量相同，一个质量较小）
期中复习
9、2002年3月25日22时15分，随着指挥员 “点火” 口令的下达，“神舟三号”飞 船从中国酒泉卫星 发射中心，稳稳上升， 飞向太空· 在点火后的几 十秒钟内，“神 增大 舟三号”飞船的动能 ___________ ， 重力 增大 增大 势能 ___________ ，机械能 。 (均填“增大”、“不变”或 “减小”)。

倾斜程 重量 度h/m 面拉 s/m
度
G/N
力
F/N
功 W有 /J
W总 /J
械 效 率
较缓
5.0 0.1 1.6 0.5 0.5 0.8 63%
较陡
5.0 0.15 2.2 0.5 0.75 1.1 68%
最陡
5.0 0.25 3.1 0.5 1.25 1.55 81%
光滑程度相同的斜面，越平缓越省力，机械效率越低。
7 、要始终保持敬畏之心。对时光，对美，对痛楚。仿佛我们的活，也只是一棵春天中洁白花树的简单生涯。不管是竭力盛放，还是静默颓败，都如此甘愿和珍重。 8 、拼一分高一分，一分成就终生。 20 、创造机遇有时并不难，只要懂得把泥土从不需要的地方移到需要的地方，但移动之前，要先能够把心中“理所当然”的冰块移走，把想像春天般铺开。 4 、天资只是给儿童提供了学习和实践的优越的物质条件，如果没有后天的培养和本人的艰苦努力，任何天才都是不能成功的。
1、下列有关机械效率的概念的叙述中 正确的是（ ）
A、机械效率越大，做功越快 B、做有用功越多时，机械效率越大 C、机械效率越大，又省力又省功 D、机械效率越大，有用功占总功的比
值越大
2.如图所示，为使重为1500N的 物体匀速移动到长100m斜面的 顶端，若斜面的高为10m.需用 180N的推力，则这个斜面的机 械效率是多少？
0.9 0.3 0.27 2.0
0.1 0.2 .1%
4.0
0.1 0.4
1.5 0.3 0.45 88.9%
4.0 0.1 0.4 1.2
0.5 0.60 66.7%
结论:①任何一个机械的机械效率都不是固 定的。
②使用相同的滑轮组做功时，其额外功是相 同的，提升不同的物体时，物体越重，做的 有用功越多，则机械效率越高。