初二物理（师大版）-测量滑轮组的机械效率-3学案

《测量滑轮组的机械效率》学习任务单【学习目标】会测量滑轮组的机械效率了解影响滑轮组机械效率的因素学会正确的处理、分析实验数据的方法【课前预习任务】设计用两个滑轮提升钩码的滑轮组的绕线方案制定选择其中之一的滑轮组提升钩码时，关于测量机械效率的实验步骤结合具体的实验数据分析影响滑轮组机械效率的因素【课上学习任务】一、测量原理测量滑轮组的机械效率时，需要测量的物理量有：（1），用符号表示；（2），用符号表示；（3），用符号表示；（4），用符号表示；机械效率的表达式：；思考1、为避免测力计的自重对实验产生的影响，弹簧测力计如何使用？若用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，怎样组装？。二、制定方案1、设计使用2个滑轮提升钩码的滑轮组绕线方案和记录实验数据表格设计绕线方案T/Nh/mF/Ns/mη思考2、影响滑轮组机械效率的因素有哪些？；；。三、实验步骤（1）将弹簧测力计，提升钩码，在缓慢提升过程中读出弹簧测力计所用的拉力并记录在表格中。（2）组装实验器材，用弹簧测力计竖直向上匀速拉动绳子自由端，缓慢提升中读出弹簧测力计的示数，用刻度尺分别测出、钩码上升的高度h，并把测量数据F、s、h记录在表格中。（3）更换不同的钩码，用同一滑轮组提升，将测量数据T、F、s、h记录到数据表格（4）利用机械效率公式计算出相应的数值并记录到数据表格。思考3、怎样提升滑轮组，弹簧测力计的读数才准确？。思考4、用弹簧测力计测拉力读数时，弹簧测力计应在向上的匀速运动中，还是静止状态？。思考5、如何测量钩码上升的高度h？细绳自由端通过的距离s？。四、实验数据处理方法1、某学习小组测量滑轮组的机械效率的实验数据，请根据数据分析：序号绕线材质G动/NT/Nh/mF/Ns/mη1细金属链0.320.110.950.3370%2细棉线0.320.120.780.3685%3细棉线0.1520.100.750.304细棉线0.1510.120.40.3683%（1）计算第三次实验的机械效率为；（2）分析表中的两次实验数据，可以得到的结论是：；（3）分析表中的两次实验数据，可以得到的结论是：；（4）分析表中的两次实验数据，可以得到的结论是：；2、提高滑轮组机械效率的方法是：减小或增大。【课后作业】1．下面关于功、功率、机械效率说法正确的是（）A．做功多的机械，机械效率一定高B．功率大的机械，机械效率一定高C．做有用功多的机械，机械效率一定高D．做额外功占总功比例小的机械，机械效率一定高2．图1甲是小欣测动滑轮机械效率的示意图。他用弹簧测力计拉动绳子自由端，将质图101N2345012345图101N2345012345甲乙ABA＇B＇01N2345012345=1\*GB3①弹簧测力计的示数是N；=2\*GB3②钩码上升的距离是cm；图201N234501图201N2345012345=4\*GB3④动滑轮的机械效率为________。3．实验台上有组装好的实验装置，如图2所示。另外还有质量均为50g的钩码一盒（十个）、质量不同的滑轮三个（图中未画出）。小丽用上述实验装置和器材进行实验，实验数据如表一、表二所示。表一：序号动滑轮重G动/N提钩码拉力T/N钩码上升高度h/m绳的拉力F/N绳端移动距离s/m机械效率η/%10.10.50.20.340.473.520.110.20.60.483.330.120.21.10.490.9表二：序号动滑轮重G动/N提钩码拉力T/N钩码上升高度h/m绳的拉力F/N绳端移动距离s/m机械效率η/%10.120.21.10.490.920.1520.21.150.48730.220.21.20.483.3=1\*GB3①分析表一中数据，小丽认为：对于同一动滑轮，所提升的钩码所用的拉力越大，机械效率越。=2\*GB3②分析表二中数据，你的结论是：直接提升相同钩码所用拉力相同时，。=3\*GB3③分析表中数据可知，F≠，排除测量因素的影响，主要原因之一是：。图9-5-44．小明家翻修房顶时，采用了如图9-5-4所示的滑轮组提升灰浆桶。在某次匀速竖直提升灰浆桶的过程中，小明对绳子自由端竖直向上的拉力F=200N，灰浆桶上升的速度v桶=0.1m/s，滑轮组的机械效率η=90%，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。图9-5-4求：=1\*GB3①拉力F做功的功率P；=2\*GB3②灰浆桶所受的重力G；=3\*GB3③动滑轮所受的重力G动。【课后作业参考答案】1、解析：D机械效率是有用功占总功的比值，所以衡量这种有效程度的物理量有两个，一个是有用功，一个是总功，而后通过比值来进行比较，A选项中提到的功不明确，所以A、C选项错；额外与总功的比值越小，机械效率越大，所以选项D正确。2、解析：=1\*GB3①1.2=2\*GB3②10.00=3\*GB3③0.24=4\*GB3④83%=1\*GB3①如图所示，弹簧测力计的示数为1.2N；=2\*GB3②钩码上升的高度为10.00cm；=3\*GB3③拉力F做的功是总功，为1.2N×0.2m=0.24J；=4\*GB3④动滑轮的机械效率为83%。3、解析：①大②动滑轮越重，机械效率越低③克服绕线的自重做功、克服滑轮的轴的摩擦做功等额外功的影响。由表格中的数据可以看出，提升钩码的拉力分别是0.5N、1N、2N，在增大，而相应的机械效率分别为73.5%、83.3%、90.9%，也在增大。②动滑轮越重，机械效率越低由表格中的数据可以看出，直接提升相同钩码所用拉力相同时，动滑轮的自重分别是0.1N、0.15N、0.2N在增加，而相应的机械效率分别为90.9%、87%、83.3%在减小。③克服绕线的自重做功、克服滑轮的轴的摩擦做功等额外功的影响。4、解析：（1）40W（2）540N（3）60N。（1）作用在绳子自由端的拉力为F=200N，灰浆桶上升的速度v桶=0.1m/s，则拉力的作用点上升的速度v绳=2v桶=0.2m/s，绳子自由端的拉力所做的功是总功，功率用P总=Fv绳=200N×0.2m/s=40W；（2）机械效率为90%，绳端移动距离为物体上升高度