測試滑車架的實驗學習要點一、識記１．能講出測滑車架的機械效率裝置的結構名稱．２．能強調動滑輪和貨物由計段繩子承當．二、理解1．使用滑車架提高重物實際使勁比理論估算減小的誘因．２．使用滑車架提高重物形成額外功的誘因．３．在繩子伸長不計的情況下，彈簧測力計拉動滑車架繩子自由端的距離（s）與貨物上升的高度（h）和動滑輪由幾段（n）繩子承當?shù)年P系是s＝nh．三、應用１．會按照要求穿裝滑車架．２．會應用公式估算在使用滑車架過程中的有用功和總功．３．會應用公式進行估算．４．會設計制做記錄實驗有關數(shù)據(jù)和得處實驗推論得表格．重點講解【實驗名稱】實驗：測滑車架的機械效率【實驗目的】1．學習安裝滑車架．2．學習測滑車架的機械效率．3．學習估算滑車架的機械效率．【實驗器材】刻度尺、鉤碼、彈簧測力計、滑車架兩個、鐵架臺、長約2m的細繩．【實驗原理】由機械效率的定義可知，，在用滑輪組提高鉤碼時，用彈簧測力計測出繩的拉力F，用刻度尺測出鉤碼提高的高度h和彈簧測力計聯(lián)通的距離s，分別算出有用，以及總功，代入公式即可求得滑車架的機械效【實驗步驟】檢查實驗器材是否齊全，明晰每件器材在實驗中的用途．將用兩個滑輪組成的，用三段繩子吊著鉤碼的滑車架的裝置圖畫在記錄表中，并按其安裝滑車架．請參考如下記錄表：用彈簧測力計測出鉤碼重G，記下鉤碼和彈簧測力計的位置，之后勻速帶動彈簧測力計使鉤碼下降到某一位置處，從彈簧測力計讀出拉力F的數(shù)值，用刻度尺測出鉤碼提高的高度h和彈簧測力計聯(lián)通的距離s，將鉤碼重G的數(shù)值填入記錄表中．如右圖所示：算出有用功、機械效率填入表中，其上將用四個滑輪組成的、用五段繩子吊數(shù)個鉤碼的滑車架的裝置圖畫在記錄表中，并按圖安裝滑車架．按步驟3、4重做實驗，并把有關數(shù)據(jù)填入記錄表中．【實驗指導】在實驗中，彈簧測力計拉力的檢測應當在工作過程中進行．在檢測中，彈簧測力計應豎直向下勻速帶動．一定要在帶動中讀數(shù)．為了防止實驗時顧此失彼，同一實驗組的同事要分工合作．鉤碼上升高度的檢測，可先量出鉤碼到桌面（或鐵架座面）的距離．向下（或向上）勻速帶動彈簧測力計使鉤碼下降后，再量出鉤碼到桌面（或鐵架面）的距，這么就是鉤碼下降的高度h．為了檢測和估算便捷，鉤碼前后的高最好是整數(shù)．彈簧測力計通過距離的檢測，可以仿造檢測鉤碼提高高度h的方式進行，或則事先在細繩與動滑輪（或定滑輪）相切處做個帶色的記號，再拉彈簧測力計，量出記號到細繩與動滑輪（或定滑輪）相切處的距離，這就是彈簧測力計通過的距離s．在實驗中要求嚴肅認真，實事求是地記錄測得的數(shù)據(jù)，不能湊數(shù)．實驗結束，要整理儀器，并放回原處．在實驗中，對于早已組合好的滑車架，只要用尺測出了鉤碼上升的高度h，數(shù)出承當重物的繩子的段數(shù)n，彈簧測力計上升的高度就可以算下來動滑輪的機械效率是什么，即．雖然沒有刻度尺，h可以不測出具體的數(shù)值，由于彈簧測力計聯(lián)通的距離s與重物上升的高的比值為：，是承當重物的繩子的段數(shù)，再結合測得的重力G、拉力F就可以估算出．滑車架的機械效率可表示為：為了提升滑車架的機械效率，通常采用的主要方式是：降低動滑輪的質量，降低整個裝置的磨擦．典型例題某同事做“測定滑車架機械效率”的實驗（1）所用的器材除鉤碼、鐵架臺、滑車架、細繩外，還須要和．（2）實驗的原理是．（3）向下拉彈簧秤時，應使鉤碼做運動．（4）實驗檢測的數(shù)據(jù)如下表示：鉤碼上升的高度h(m)細繩向下聯(lián)通的距離h(m)1。
50。40。10。5剖析：（1）測定滑車架的機械效率所用的器材還有刻度尺和彈簧秤．（2）實驗所根據(jù)的原理是（3）向下拉彈簧秤時，應使鉤碼做勻速直線運動．（4）按照實驗數(shù)據(jù)估算：此滑車架的機械效率一個滑車架如圖所示，其機械效率為75％，要用它提起重為3600N的貨物，須要用多大的拉力？剖析指導此題可應用機械效率的知識來求解，先確定有用功對機械所做的功，，據(jù)機械效率：小結：這種題不能直接用“滑車架和貨物由幾段繩子來承當提起物體所用的力就是物重的幾分之一”這一推論來求解，由于，這一推論的適用條件是理想機械，也就是：不考慮動滑輪的重力和磨擦力．反饋測試1．如圖所示，用動滑輪來提高物體，假若滑輪自重10N，手拉繩子的力是30N，磨擦可不考慮，則物體重為，這裝置的機械效率是．2．將一木架推上長6m，高2m的斜面，所用的推力是250N，若斜面的機械效率為80%，則木架重為．3．用滑車架提高物體時，為了提升滑車架的機械效率，可采用的方式是：A，改變繞繩方式；B，降低物體的重力；C，降低物體提高的高度；D，大作用在自由端的拉力F．4．用某滑車架測其機械效率時，所得的實驗數(shù)據(jù)如下表所列：物體下降的高度（m）拉力（Ｎ）繩子自由端聯(lián)通距離（m）0。
8(1)實驗時應使重物做運動；(2)拉力做的有用功為，拉力做的總功為；(3)該滑車架的機械效率是．知識拓展關于“測定滑車架機械效率”的實驗指導由“測滑車架的機械效率”實驗談與機械效率有關的誘因影響滑車架機械效率的誘因斜面的機械效率與斜面夾角的關系關于“測定滑車架機械效率”的實驗指導“測定滑車架機械效率”是小學數(shù)學教材中重要的中學生實驗之一，怎么能夠更好地完成實驗呢？請看下文：一、又快又好地穿繞繩子下邊是穿繞繩子的一種較好的方式：（1）首先將兩套滑輪的軸用一細線聯(lián)接上去，再將它們懸掛上去，再在它們的最上端懸掛幾個鉤碼（如圖（2）對照滑車架的組裝示意圖，另取一根繩子，將它拴在跟組裝圖對應的滑輪的掛鉤上，再按一定的次序讓繩子一一穿過各滑輪，其次把繩子的另一端掛在彈簧秤上，最后再割斷聯(lián)接滑輪轉軸的那根細線．二、正確使用彈簧秤這個實驗中，首先要用彈簧秤檢測鉤碼的重力及動滑輪的重時，要等到鉤碼或動滑輪靜止時讀數(shù)，只有這樣彈簧秤對鉤碼的拉力與鉤碼的重力才能平衡，也能夠使彈簧秤示數(shù)與鉤碼重力在數(shù)值上相等．用彈簧秤檢測繩子自由端拉力F時，為使拉力F的方向，與F在其方向通過距離以便檢測，彈簧秤帶動繩午時應處于豎直狀態(tài)．同時，用彈簧秤檢測繩子自由端拉力大小時，為使拉力大小仍然不變，須使彈簧秤勻速運動．這樣一來，因為彈簧秤的勻速運動，保證了滑車架的勻速運動，同時也就保證了鉤碼的勻速運動，這從根本上保證了帶動滑輻條時，鉤碼遭到的拉力與它的重力仍然相等．三、準確檢測有關距離測定滑車架機械效率時，要測定鉤碼聯(lián)通的距離及繩子自由端聯(lián)通的距離，為了確切起見，測量鉤碼上升的距離h時，檢測出先后兩次鉤碼的度端距桌面的距離，則鉤碼上升的距離為，而檢測繩子自由端在拉力作用下聯(lián)通的距離S時，先在細繩與動滑輪相切處作一標記，向下拉彈簧秤時，這個標記將發(fā)生聯(lián)通，這待停止帶動彈簧秤時，繩子上的另一點又與動滑輪相切，把這一切點作為新的標記，則新舊標記之間的距離即為繩子自由端聯(lián)通的距離（此時繩子要拉緊）．四、通過對實驗數(shù)據(jù)的剖析，驗證有關的重要關系有關滑車架機械效率的估算，要應用到若干個關系，因此在實驗中要使這種關系創(chuàng)立的條件我們應當有所感悟．就距離方面，我們先求出的大小，再與繩子股數(shù)n加以對比，我們將會發(fā)覺它們幾乎相等，不考慮繩子的伸縮形變時，則S它表明由一股繩子穿繞而成的滑車架，在不考慮繩子的伸縮形變時，繩子自由端聯(lián)通的豎直距離S等于滑車架下所掛重物聯(lián)通距離h與承當重物和動滑輪繩子股數(shù)n的乘積．就力的方面而言，我們將與繩子股數(shù)n比較，很易得，此時能夠得到如下推論：通常情況下，，不考慮磨擦等因．不考慮動滑輪重力（如輕質滑輪），也不考慮磨擦等誘因時都會有：，通過比較說明：總是創(chuàng)立，可見借助滑車架工作時，有用功在總功里僅占一部份，因此總是大于1，同時強調因為克服磨擦提高動滑輪本身及其它誘因受額外做一些功用表示，于的原理），考慮機械自重有其它誘因時：五、通過比較明晰滑車架機械效率的決定誘因．先在同一滑車架下掛重力不同的鉤碼，進行實驗比較的大小，可得到，它表明同一滑車架（或結構相同的滑車架）其機械效率決定于滑車架下所掛重物重力的大小．再在結構不同的滑車架下掛上重力相同的重物，比較小將會得到，它又表明用不同的滑車架提起重力相同的物體，動滑輪重力越大其機械效率越低，因此滑車架機械效率還與動滑輪重肯關．其次在動、定滑輪個數(shù)相同的條件下，用不同的方式繞滑車架，比較提起重力相同的重物時h的大小（如圖4）實驗將會得到的推論，這表明動、定滑輪個數(shù)相同動滑輪的機械效率是什么，所掛重物相同時，滑車架機械效率與穿過動滑輪繩子的股數(shù)也有關系．由“測滑車架的機械效率”實驗談與機械效率有關的誘因增強機械的機械效率是提升工作效率的一個重要方面．而機械效率又是熱學中一個難點．要突破這難點，關鍵是把握機械效率的定義，弄清有用功、總功和無用功的含意，了解與機械效率有關的誘因，下邊就以“測滑車架的機械效率”來說明之．有用功跟總功的比值稱作機械效率，其物理表達式：．通常說來，在借助滑車架或其他機械提高重物時，機械對物體做的功叫有用功，也稱為機械的輸出功，其大小等于物重除以被提高的豎直高度，．人們對機械做的功是總功，這個功等于作用在機械上的力除以在這個力的作用下所聯(lián)通的距離，即，總功俗稱為人給機械的輸入在實際情況下，機械零件間的磨擦與預制構件某部份的重力以及機械本身的機械能的變化都應考慮在內，所以人做的總功又分為有用功和無用功或額外功，其物理表達式又為
