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实验探究：测量滑轮组的机械效率

查字典物理网 2012-12-29

●物理现象观察

古希腊科学家阿基米德发明创造了滑轮组。公元前214年，阿基米德在叙拉古城保卫战中，曾指挥军队利用滑轮组在城墙上安装了许多像今天起重机这样的庞大机械，当罗马舰队靠近叙拉古城时，从这些机械上伸出的“大手”，把敌舰轻轻抓起来，再摔到礁石上，把舰船摔得粉碎。阿基米德的“新式武器”为保卫叙拉古城做出了很大贡献。

●提出问题

滑轮组的机械效率总是一定的吗？

●猜想与假设

滑轮组的机械效率一定的。

经验依据：。

●设计实验

实验目的：比较同一滑轮组在不同使用情况下的机械效率。

实验原理：η=×100％

实验器材：滑轮组一套、两物块（甲轻乙重）、、、铁架台、细线。

●进行实验

如图所示：

1、用细线将一个定滑轮和一个动滑轮连成滑轮组，挂在铁架台上，将细线一端拴在弹簧测力计上，在滑轮组下悬挂物块（第一次挂甲物块，第二次挂乙物块）。

2、记下物块和拴住弹簧测力计的线端原先的位置，然后匀速向上提起弹簧测力计，读出拉力的大小；测出物块和拴住弹簧测力计的线端上移的距离；用弹簧测力计再测出物块重。

3、将测得的数据填入下表并完成计算。

拉力

F/N

弹簧测力计上升的距离S/m

总功

W_总/J

物块重

G/N

物块上升的高度h/m

有用功

W_有/J

机械效率η

4、实验完毕整理好器材。

●分析与论证

分析上表中的数据可以看出：

1、在不同使用情况下，同一滑轮组的机械效率一定的（填“是”或“不是”）。

2、滑轮组的机械效率1（填“大于”、“等于”或“小于”）。

●评估

1、小明同学使用滑轮组提升重物时，测力计的示数一会儿大，一会小，弄得小明同学一时不知该何时读数，你认为他在测量中应该注意什么？

2、在实验中拉力的方向能否向下？谈一谈你的看法。

3、实验中两次测算的机械效率并不相等，你认为原因是什么呢？

4、提升相同重物时，增加动滑轮的个数，滑轮组的机械效率改变吗？为什么？

●交流与讨论

1、根据前面的探究，通过什么途径可以提高滑轮组的机械效率？

2、小明将要利用下图中所示器材测量滑轮组的机械效率。请你帮他检查一下还缺少什么器材？如果没有这种器材，小明能测量出滑轮组的机械效率吗？为什么？

●小实验探究

请你设计一个实验，测量斜面的机械效率。

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