9.6 测滑轮组的机械效率 学习目标 1.会测滑轮组的机械效率;经历分析测量数据得出影响滑轮组效率高低的因素。 2.会组装滑轮组,测算滑轮组的机械效率。 3.有合作意识,养成实事求是、尊重自然规律的科学态度。 学法指导 预习的重点是设计探究滑轮组的机械效率的实验方案,通过分析明确影响滑轮组效率的因素,说出提高机械效率的方法。 【预习导学】 阅读课本第116、117、118页内容,回答问题。 知识点 测滑轮组的机械效率 1.把 和 的比值称之为机械效率,用符号表示为η。机械效率的表达式 。 2.在使用滑轮组提升物体时,滑轮组对 所做的功是有用功。 所做的功是总功。 3.若要测如图所示滑轮组的机械效率,需要测量哪些物理量 选择哪些测量工具 如何计算机械效率 需测量的物理量: 测量工具: 。 机械效率: 。 4.在利用滑轮组提升重物时有几个方面的额外功 机械效率会等于1吗 5.如图所示,用滑轮组把重力G为400 N的石块匀速提高6 m,所用拉力F为250 N,则滑轮组的机械效率为 ( ) A.60% B.70% C.80% D.90% 6.如图所示,工人利用动滑轮在10 s内将重为100 N的重物(包括桶)沿竖直方向匀速向上提升了5 m。若该动滑轮重10 N,忽略绳与滑轮之间的摩擦,不计空气阻力,则下列说法正确的是 ( ) A.提升过程中,绳的拉力F做了500 J的功 B.提升过程中,绳的拉力F做了550 J的功 C.提升过程中,绳的拉力F做功的功率是50 W D.该滑轮装置的机械效率是100% 【合作探究】 【参考答案】 知识点 1.有用功 总功 η=×100% 2.物体 绳端拉力 3.答:需测量的物理量有:提升物体的重力G,物体被提升的高度h,绳端拉力的大小F,绳端移动的距离s测量工具:米尺、弹簧测力计 机械效率:η=×100%=×100% 4.答:利用滑轮组提升重物时做的额外功有:①提升重物时,对动滑轮做的功;②绳子有自重,对绳子做的功;③克服摩擦做的功。由于额外功不可避免,机械效率不可能等于1。 5.C 6.B 任务驱动一 实验探究:测滑轮组的机械效率 按表中图示连接滑轮组后,请将测量结果填入表格中。 注意事项:(1)在实验中要将距离测量得准确些;(2)注意将细绳绕在滑轮上;(3)尽可能在竖直方向上使用弹簧测力计;(4)拉动的过程中,尽可能使物体匀速上升。 G/N h/m W有用/J F/N s/m W总/J η/% 任务驱动二 小组讨论 同一滑轮组的机械效率是否一定相同 甲、乙两次测量滑轮组的机械效率不相等,你能说出原因吗 (3)若使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的重量 ,滑轮组的机械效率越高。 (4)通过以上实验,你认为影响滑轮组机械效率高低的因素有哪些 如何提高滑轮组的机械效率 【参考答案】 任务驱动二 (1)不一定相同。 (2)滑轮的连接方式没变,但提升的物重不同,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高。 (4)影响因素有:动滑轮的自重、提升的物重和机械间的摩擦。提高滑轮组机械效率的方法:减轻动滑轮自重、增加提升的物重、减小各转动部分间的摩擦。 任务驱动三 小组讨论 在上述实验中,如果没有刻度尺,能不能测出滑轮组机械效率 【参考答案】 任务驱动三 答:可以,η=×100%=×100%=×100%。其中G为提升的物重,h为物体升高的高度,F为施加在绳子自由端的拉力,s为绳子自由端移动的距离,n为吊起动滑轮绳子的段数。若不考虑摩擦和绳重滑轮组机械效率可变为:η=×100%。 ... ...
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