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實(shí)驗(yàn)：《測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率》

滑輪組的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)是是初中物理力學(xué)中重要實(shí)驗(yàn)，也是中考中常考實(shí)驗(yàn)之一。通過(guò)滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)的考查，能很好考查學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能，還能考查學(xué)生機(jī)械效率知識(shí)的掌握情況，對(duì)理解滑輪組機(jī)械效率有很多幫助。

1、實(shí)驗(yàn)器材和裝置圖：刻度尺、彈簧測(cè)力計(jì)、鉤碼2m長(zhǎng)的細(xì)繩、滑輪組

2、實(shí)驗(yàn)原理：
有用功W有用=Gh，總功W總=Fs，機(jī)械效率 。
3、實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法
（1）探究滑輪組的機(jī)械效率與物重的關(guān)系時(shí)，使用相同的滑輪組，改變所掛鉤碼的數(shù)量；
（2）探究滑輪組的機(jī)械效率與動(dòng)滑輪重力的關(guān)系時(shí)，控制所掛鉤碼的數(shù)量相同，改變滑輪組中動(dòng)滑輪的重力；
4、實(shí)驗(yàn)操作
（1）按照?qǐng)D示安裝滑輪組，測(cè)鉤碼重力G并記鉤碼和繩端的位置；
（2）用彈簧測(cè)力計(jì)緩慢拉動(dòng)繩端，使鉤碼勻速上升，讀出拉力F的值，并測(cè)出鉤碼上升的高度h和繩端移動(dòng)的距離s；記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表格中；
次數(shù) 鉤碼重G/N 鉤碼上升的高度h/m 有用功W有用/J 彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F/N 繩子自由端移動(dòng)的距離s/m 總功W總/J 機(jī)械
效率η




（3）多次改變鉤碼的數(shù)量，重復(fù)步驟（2）實(shí)驗(yàn)；
（4）改變繩子的繞法，重復(fù)步驟（2）實(shí)驗(yàn)；
（5）用動(dòng)滑輪質(zhì)量不同的兩個(gè)滑輪組吊相同的構(gòu)碼，重復(fù)步驟（2）實(shí)驗(yàn)；
（6）分別計(jì)算出機(jī)械效率，分析測(cè)量結(jié)果，討論影響機(jī)械效率的因素。
5、注意事項(xiàng)：
（1）實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)沿豎直方向勻速拉動(dòng)，目的是保證拉力等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；
（2）繩子自由端移動(dòng)的距離和物體上升高度的關(guān)系s=nh(n為作用在動(dòng)滑輪上繩子的股數(shù))；
（3）在讀數(shù)時(shí)，不能停住，要在勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)度測(cè)力計(jì)示數(shù)，因?yàn)殪o止時(shí)讀數(shù)小于勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的讀數(shù)；
（4）沒(méi)有刻度尺也能完成實(shí)驗(yàn)，可以通過(guò)繞繩的方式即n’的股數(shù)來(lái)確定物體上升的高度和繩端移動(dòng)距離的倍數(shù)關(guān)系。
6、交流反思:
（1）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，總結(jié)滑輪組機(jī)械效率的影響因素：物體重力、動(dòng)滑輪重力；
（2）提高滑輪組機(jī)械效率的方法：減少機(jī)械間的摩擦、減小動(dòng)滑輪的重力、增加物重；
（3）滑輪組的機(jī)械效率與物體被提升的高度及滑輪組的繞線方式無(wú)關(guān)；
（4）物重增大，額外功也變大，是因?yàn)殡S著物重的增加，滑輪與軸之間的摩擦力增大，克服摩擦力做的額外功增加。
7、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：
在其他條件相同時(shí)，動(dòng)滑輪越重，機(jī)械效率越低；在繩子所能承受的范圍內(nèi)，所吊物體越重，機(jī)械效率越高。