测滑轮组的机械效率实验的改进.doc

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1、测滑轮组的机械效率实验的改进初中物理“测滑轮组的机械效率”实验中，要学生测量和记录的数据较多，操作不方便，效果不直观。为此，我对实验进行了改进。改进后的实验更方便、直观、灵活，易于学生接受，方便教师讲评、演示。   一、改进原因   1、难得出s=nh的关系。　　用刻度尺测量钩码提升的高度h和弹簧测力计移动的距离s时准确度差，实际测量时很难得出s=nh的结论（n指承担物重的绳子段数）。因为钩码的位置与弹簧测力计的位置在竖直方向不在同一直线上，所以实验时不能同时测出钩码和弹簧测力计的初位置。按原装置操作

2、，必需测量了钩码的初位置以后，要移动刻度尺去测量弹簧测力计的初位置，这时，钩码的初位置可能发生了变化，因为弹簧测力计是用手提着，没有固定不动的，造成测量弹簧测力计的初位置时准确度差，这是产生s≠nh的原因之一。同样，钩码提升一定高度以后，再次测量钩码和弹簧测力计的末位置也会出现类似的误差，这是产生s≠nh的原因之二。　　2、效果不明显：　　用刻度尺测量出四个数值后，需要进行运算才能得出钩码提升的高度h和弹簧测力移动的距离s，即h=h2-h1,s=s2-s1。显然，实验时s=nh的关系不能直观地在刻度尺

3、上看出来。实际实验时有部分学生测量出四个数值后，不会进行数学运算得出钩码提升的高度h和弹簧测力计移动的距离s。　　3、操作不方便。　　实验时，要匀速向上拉弹簧测力计，实际操作时很难控制匀速向上拉，再加上做多段绳子承担物重的时候，多数学生就会站在凳子上或桌子上拉，还要一手拉弹簧测力计，一手用刻度尺测量。教师演示时，每做完一步后讲评时，要把整个装置放下，再做下一步时又要重新装配，浪费了大量实验时间，造成学生分组实验时间不够。　　二、改进后的结构：如右图所示，说明：（1）、刻度尺1（用于测量钩码提升的高度h

4、）；　　（2）、刻度尺2（用于测量弹簧测力计移动的距离s，调零时可上下移动）；　　（3）、导轨（防止弹簧测力计偏转）；　　（4）、螺母（用于固定定滑轮）；　　（5）、定滑轮（改变动力方向，给操作带来方便，调节弹簧测力计保持竖直状态时，可旋转）。　　三、实验原理：用弹簧测力计测出钩码重G和拉力F的值，用刻度尺测出钩码提升的高度h和弹簧测力计移动的距离s，可算出滑轮组的机械效率η。　　四、操作步骤   1、照图2甲那样，把滑轮组安装好，然后用细绳子系住弹簧测力计的拉环跨过定滑轮改变拉力的方向。　　2、使钩

5、码对准刻度尺1的“0”刻线处，弹簧测力计张紧时所附的蓝色指针对准刻度尺2的“0”刻线处。　　3、匀速拉动弹簧测力计使钩码G升高，从弹簧测力计读出拉力F的值，在刻度尺上可直接读出钩码提升的高度h和弹簧测力计移动的距离s，填入记录表格（见下表）。　　4、算出有用功W有用、总功W总、机械效率η，填入记录表格中（见下表）。　　5、照图2乙那样安装滑轮组，重做上面的实验。　　测滑轮组的机械效率记录表格五、应用举例　　1、 比如：如图2甲所示的滑轮组：　　（1）、当钩码提升的高度时h1=5cm，弹簧测力计移动的距

6、离s1=15cm　　即：钩码提升1格时，弹簧测力计移动3格（说明：刻度尺的分度值为5cm）。　　（2）、当钩码提升的高度h2=10cm时，弹簧测力计移动的距离s2=30cm　　即：钩码提升2格时，弹簧测力计移动6格。　　（3）、当钩码提升的高度h3=15cm时，弹簧测力计移动的距离s3=45cm　　即：钩码提升3格时，弹簧测力计移动9格。　　由以上三次实验可得出s=3h（由3段绳子承担物重）。　　（4）、若钩码重G=3.92N，弹簧测力计读数F=1.5N，则　　　　　　可算出滑轮组的机械效率　　　2、

7、 又如，如图2乙所示的滑轮组：　　（1）、当钩码提升的高度h1=5cm时，弹簧测力计移动的距离s1=25cm即：钩码提升1格时，弹簧测力计移动5格。　　（2）、当钩码提升的高度h2=10cm时，弹簧测力计移动的距离s2=50cm即：钩码提升2格时，弹簧测力计移动10格。　　由以上二次可得出s=5h（由5段绳子承担物重）。　　（3）、若钩码重G=3.92N，弹簧测力计读数F=1N，则可算出滑轮组的机械效率　　六、教学中使用情况和效果   1、本教具特别适合初中物理“测滑轮组的机械效率”演示、分组实验。 

8、  2、改进后的好处：　　（1）具有操作方便：一个人可独立操作，方便教师演示、讲评，容易控制匀速拉弹簧测力计，节约实验时间。　　（2）效果明显：h和s可在刻度尺上直接读出，比原实验装h=h2-h1，s=s2-s1少测二次数值和进行数学运算，减小测量误差，可直观得出s=nh的关系（而这个关系正是教学中的重点、难点）。　　（3）从实验操作与观察，学生容易得出如下结论：　　（1）s=nh（n指承担物重的绳子段数）。　　（2）影响滑轮组的机械效率高低的因素：