北师大版物理八年级下册9_6测滑轮组的机械效率 学案课件(共18张PPT)

(共18张PPT)
测滑轮组的机械效率
阅读教材P116～P119。
一、实验原理
利用滑轮组提升重物时，机械效率、功的大小没有仪器直接测出，但我们可以用弹簧测力计测出被提升的重物的重力G、绳子自由端的拉力F，用刻度尺测量出重物上升的高度h，绳子自由端移动的距离s。根据η＝＝________计算得出滑轮组的机械效率。
导学设计
学点　测滑轮组的机械效率
二、实验器材与装置(如图所示)
在此实验中我们需要的测量工具是____________和________。
弹簧测力计
刻度尺
三、实验步骤
1．按要求组装好滑轮组，记下重物(钩码)、绳子自由端的初位置。
2．用弹簧测力计竖直向上拉绳子的自由端使重物(钩码)
______上升，记下弹簧测力计的示数F。
3．保持重物原有的运动状态上升到某位置，记下重物(钩码)、绳子自由端的末位置。
4．根据所测数据计算出滑轮组的机械效率。
四、实验记录
把实验数据记录在P117～P118的数据表格中。
匀速
五、交流讨论
观察：如图所示。
思考：
问题：同一滑轮组提升重力不同的重物至相同的高度，可以看作________相同，在相同情况下，重物的重力越大，所做的________越多，机械效率越______。
额外功
有用功
高
观察：如图所示。
思考：
问题1：不同的滑轮组提升重力相同的重物至相同的高度，可以看作________相同，动滑轮的重力越大，在相同情况下，所做的_______越多，机械效率越_____。
问题2：影响滑轮组机械效率的因素；
(1)______________； (2)_______________；
(3)____________； (4)_____________________。
有用功
额外功
低
重物的重力
动滑轮的重力
绳子的重力
绳子与滑轮间的摩擦力
问题3：此实验中，如果没有刻度尺，不能测量出重物上升的高度h和绳子自由端移动的距离s，我们也可以计算得出滑轮组的机械效率。针对一个已经组装好的滑轮组，重物上升的高度h和绳子自由端移动的距离s存在着__________关系，所以可以根据____________计算得出滑轮组的机械效率。
s＝nh
类型　测量滑轮组的机械效率
应用示例
例 小明在“测量滑轮组机械效率”的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2 N，测得的数据如下表：
　物理量 实验次数　 钩码总 重G/N 钩码上升的高度h/m 测力计 示数F/N 测力计移动的距离s/m 机械
效率/%
1 4 0.1 1.8 0.3
2 6 0.1 2.4 0.3 83
3 4 0.1 1.4 0.5 57
4 4 0.2 1.4 1.0 57
(1)在实验中，测绳端拉力F 时，应尽量竖直向上拉动弹簧测力计且在________拉动过程中读数。
(2)第1次实验测得的机械效率为________。(结果保留两位有效数字)。
(3)分析表中数据可知：第2次实验是用图______；第4次实验是用图________。(均选填“甲”“乙”或“丙”)
匀速
74%
乙
丙
(4)分析第1、2次实验数据可知，使用同一滑轮组，___________________，可以提高滑轮组的机械效率；分析第1、3次实验数据可知，使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重)，滑轮组的机械效率________。
(5)分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度_______。
增加提升物体的重力
越小
无关
[实验点拨]
(1)该实验在操作时要注意竖直向上匀速拉动测力计，在运动中读数。
(2)实验中距离h、s的测量需要使用刻度尺，通过记录钩码和测力计各自的初始位置和终点位置来进行测量。
(3)由于实验中s与h的比值是固定的，大小等于提升钩码和动滑轮的绳子的股数n，实验中不测量距离，也能测量出机械效率η＝＝。
(4)控制变量法：由于影响机械效率的因素有：摩擦、绳重、动滑轮重、物重等，故研究机械效率与某一因素的关系时，必须控制其他因素不变。
(5)同一装置的效率并不是固定不变
课堂小结
测滑轮组的机械效率
实验器材：铁架台、滑轮、绳子、刻度尺、弹簧测力计、重物
实验过程：注意要竖直向上匀速拉动, 弹簧测力计，并在拉动过程中读数
记录的数据：G、h、F、s
处理数据计算出η
提高滑轮
组机,械效率的方法
减少动滑轮个数，减小绳子的自重
减小摩擦，加润滑油
增加物重
课堂反馈
n
1.在“测量滑轮组机械效率”的实验中，根据η＝＝________，实验过程中我们可以测量出作用在绳子自由端的拉力F、被提升物体的重力G、绳子自由端移动的距离s、重物上升的高度h，计算得出滑轮组的机械效率。但对于一个组装好的滑轮组，绳子自由端移动的距离s和重物上升的高度h之间存在s＝____h，所以我们只测量出s和h中一个量，或两个量都不测量出，也同样可以得出滑轮组的机械效率。
2．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同的钩码，分别做了三次实验，实验数据记录在下表中。
实验次数 钩码所受重力G/N 提升高 度h/m 拉力F/N 绳端移动 的距离s/m 机械效率
1 2 0.1 1.0 0.3 66.7%
2 4 0.1 1.7 0.3 78.4%
3 6 0.1 2.4 0.3
(1)在实验过程中，应沿竖直方向________拉动弹簧测力计。
(2)在第3次测量中，滑轮组做的有用功是________J，机械效率为________。
(3)分析表中数据可得出：同一滑轮组，提升钩码越重，机械效率越______(选填“高”或“低”)。
匀速
0.6
83.3%
高
3．学习了“机械效率”知识后，小明同学知道了使用同一动滑轮提升不同重物时的机械效率不同。他想知道自重不同的动滑轮提升相同重物时的机械效率是否相同。小明同学用如图所示装置，选用三个自重不同的动滑轮进行了实验，测得实验数据如下表所示。
实验 序号 动滑轮自重G0/N 被提升钩码重力G/N 钩码上升高度/cm 弹簧测力计示数F/N 弹簧测力计移动距离s/cm 动滑轮机械效率η
① 0.2 6 5 3.2 10 93.8%
② 0.5 6 5 3.4 10 88.2%
③ 1.5 6 5 4.0 10
(1)在实验中，弹簧测力计应竖直向上______拉动。
(2)第③次实验中，动滑轮的机械效率为______。
(3)分析表中实验数据，可得出的实验结论：物重一定时，动滑轮越重，动滑轮的机械效率越______(选填“高”或“低”)。
匀速
75%
低
4．滑轮组的机械效率与________、____________、绳重和摩擦有关。要提高滑轮组的机械效率，可以尽可能增大_______，减小____________、绳重和摩擦。
物重
动滑轮重
物重
动滑轮重
再见