题目内容

在“测滑轮组机械效率”的实验中
(1)除了如图所示的滑轮外,还需要的器材有
细绳和弹簧秤
细绳和弹簧秤

(2)请在图上画出拉力方向向上的绕绳方法
(3)需测的物理量是
拉力F和重物的重力G
拉力F和重物的重力G

(4)机械效率的表达式为η=
G
5F
G
5F
分析:滑轮组是用绳子把定滑轮和动滑轮组装而成的机械装置,根据滑轮组的机械效率公式η=
W
W
=
Gh
Fs
=
Gh
Fnh
=
G
Fn
分析探究所需要测量的工具以及测量的量、表达式.
解答:解:(1)由图可知,除了滑轮外,还需要组装滑轮的绳子、测量物体重力和拉力大小的弹簧测力计.
(2)拉力方向向上说明绳子的自由端从动滑轮引出,在画绕绳方法时,可以倒着画,即先从动滑轮画出向上的拉力,然后倒着按一定一动的方法画出即可,如下图所示:

(3)需测的物理量是拉力F和重物的重力G.
(4)由滑轮组的图上可知,n=5
滑轮组做的有用功为W=Gh,总功为W=Fs=Fnh=5Fh,
机械效率的表达式为η=
W
W
=
Gh
5Fh
=
G
5F

故答案为:(1)细绳和弹簧秤;
(2)如上图所示;
(3)拉力F和重物的重力G;(4)
G
5F
点评:本题考查了实验探究滑轮组的机械效率,要学会依据公式(原理)确定实验器材、实验所要测量的物理量、实验步骤、实验数据表格的设计等能力.
练习册系列答案
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小霞在做“测滑轮组机械效率”的实验前猜想,滑轮组机械效率的大小可能与三个因素有关:(1)所提物体的重力;(2)动滑轮的重力;(3)绳子的绕法.
为了验证自己的猜想,她做了四次实验,如图所示(实验所用的每个滑轮重力相同).第1、2次实验是用甲滑轮组,第3次实验是用替换了一个更重的动滑轮,第4次实验是把第1次实验的滑轮组换了种绕法.实验数据如下表:
次数 钩码重力/N 钩码匀速上升的距离/m 绳子自由端的拉力F/N 绳子自由端移动的距离/m 机械效率/%
1 2 0.1 1.2 0.2 83.3
2 4 0.1 2.3 0.2 87.0
3 4 0.1 2.7 0.2 74.1
4 2 0.1 0.8 0.3
(1)分析对比第1、2次实验数据,对猜想(1)可得结论:
在动滑轮重和绳子绕法相同时,机械效率与物重有关,物体越重,机械效率越高
在动滑轮重和绳子绕法相同时,机械效率与物重有关,物体越重,机械效率越高

(2)分析对比第2、3次实验数据,对猜想(2)可得结论:
在物重和绳子绕法相同时,机械效率与动滑轮重有关,动滑轮越重,机械效率越低
在物重和绳子绕法相同时,机械效率与动滑轮重有关,动滑轮越重,机械效率越低

(3)将第4次实验的绳子绕法在丙滑轮组上画出,并在数据表中算出机械效率
83.3%
83.3%

(4)对比第
1
1
4
4
两次实验数据,可知滑轮组机械效率与绳子绕法
无关
无关
(填“有关”或“无关”);
(5)小霞做完实验后考虑还有什么方法提高滑轮组的机械效率,请你帮她提一个意见
给滑轮组上润滑油(或用更轻的绳子)
给滑轮组上润滑油(或用更轻的绳子)

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