12．3.2　探究滑轮组的机械效率

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1、12．3.2　探究滑轮组的机械效率【学习目标】1．会测定滑轮组的机械效率。2．同一滑轮组的机械效率的特点。3．斜面的机械效率探究。重点难点：1．机械效率的有关计算，实验现象的归纳。2．测机械效率，知道提高机械效率的方法。学习内容：滑轮组及其他机械的效率学习指导：阅读课本P87实验探究，注意记忆常见机械效率范围。【自学检测】使用机械过程中，机械对物体所做的功是有用功，克服机械自重及机械摩擦所做的功是额外功，人使用机械时对机械做的功是总功。【合作探究】教师巡视督促指导1．实验探究：同一滑轮组的机械效率。提出问

2、题：使用同一滑轮组提升不同物体，滑轮组的机械效率相同吗？猜想与假设：使用同一滑轮组提升不同物体时，滑轮组的机械效率不同。实验器材：________________________________________________________________________需要测量工具：________________________________________________________________________所测物理量：_________________________________

3、_______________________________________实验步骤：①用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组提升2个钩码，记录钩码的重力、弹簧测力计的拉力、钩码上升的高度、绳自由端移动的距离。②用滑轮组提升4个钩码，记录钩码的重力、弹簧测力计的拉力、钩码上升的高度、绳自由端移动的距离。③用滑轮组提升6个钩码，记录钩码的重力、弹簧测力计的拉力、钩码上升的高度、绳自由端移动的距离。④将实验数据记录在下表中，分别计算出有用功、总功和机械效率，填写表格：钩码重力G/N提升高度h/m有用功W有用/

4、J绳端拉力F/N绳端移动距离s/m总功W总/J机械效率η123⑤通过分析表格数据在与同学们交流讨论，你能得到什么结论？结论：使用同一滑轮组提升不同物体时，滑轮组的机械效率不同。提升重物越重机械效率越高。2．下图是小明研究斜面机械效率跟什么因素有关的实验装置。实验时他用弹簧测力计拉同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动。部分实验数据如下：实验次数斜面的倾斜程度物块重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长s/m机械效率1较缓100.15.012较陡100.36.7144.5%3最陡100.58.

5、4160%(1)小明探究的是斜面的机械效率跟斜面的倾斜程度的关系。在第1次实验中，斜面的机械效率为20%。(2)分析表格中数据可以得出结论：在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越高。若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系，应保持斜面的倾斜程度不变，改变斜面的粗糙程度。【展示交流】教师掌握情况【精讲点拨】1．用同一滑轮组提升不同重物，机械效率不同，被提升的物体越重，机械效率越高。2．斜面的倾斜程度越大，机械效率越高，斜面越粗糙，机械效率越低。【即时练习】1．课后P88第3和4题2．某实验小组探究影响

6、滑轮组机械效率的因素的实验装置如图所示，实验数据如下表。若不计摩擦，比较1和2两次的实验数据，可以看出滑轮组的机械效率与动滑轮的个数(或动滑轮的总重)有关；比较1和3两次的实验数据，可以看出同一滑轮组的机械效率与提升的物重有关。　　　　　次数物理量　　　　123钩码重G/N446钩码上升高度h/m0.10.10.1绳端拉力F/N1.81.42.4绳端移动距离s/m0.30.50.3机械效率η74%57%83%(1)提高滑轮组的机械效率方法有哪些？(2)请你设计实验4证明：物体被提升的高度是否影响滑轮组的机

7、械效率？3.如图用40N的拉力使重为90N的物体匀速上升，不计绳重和摩擦，整个装置的机械效率是多少？若重力变为150N，机械效率又是多大？解：设物体提升高度为h，则绳子自由端移动距离S＝3h，则η1＝(90N×h)/(40N×3h)＝75%，G动＝40N×3h－90N＝30N，当重力变为150N时，绳子自由端拉力F＝(30N＋150N)/3＝60N，η2＝(150N×h)/(60N×3h)＝83.3%【当堂练习】见训练案基础部分