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初中三年级物理

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    同学们准备研究滑轮组的机械效率与哪些因素有关。实验前,大家就此进行了猜想,概括起来有如下几种:
    1、可能与匀速提升的速度大小有关
    2、可能与被提升的钩码重有关
    3、可能与匀速提升的速度大小和被提升的钩码重两个因素均有关
    4、可能与钩码被提升的高度有关
    5、可能与绳子的绕法有关
    芳芳和兰兰运用如下图所示实验装置分别对其中的两个猜想进行了探究,她们将实验记录的一些数据填在如下表中。

    图                                                                                                                    表
    (1)表中计算结果还缺了一项,清你帮她们完成。
    (2)请根据她俩的实验记录,分别在表中写出她俩的探究结果。
    (3)兰兰根据实验结果总结得出:使用滑轮组提升重物时,有用功越大,机械效率越高。你认为她的结论正确吗?如不正确,怎样叙述才正确?
    本题信息:2006年安徽省模拟题物理探究题难度极难 来源:牛青丹
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本试题 “同学们准备研究滑轮组的机械效率与哪些因素有关。实验前,大家就此进行了猜想,概括起来有如下几种:1、可能与匀速提升的速度大小有关2、可能与被提升的钩码...” 主要考查您对

滑轮(组)的机械效率

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  • 滑轮(组)的机械效率
滑轮组的机械效率:
有用功 W有用=Gh
总功 W=Fs
W=Gh+Gh
(不计绳重,摩擦)
额外功 W额外=W-W有用
W额外=Gh
(不计绳重,摩擦)
机械效率 (n为承担重物绳的股数)
(不计绳重,摩擦)

测量滑轮组的机械效率:
①器材:弹簧测力计、刻度尺、滑轮组
②原理:η=
③步骤:先用弹簧测力计测出物体的重力G,再按要求组装滑轮组,用弹簧测力计提起绳端匀速上升,测出作用于绳端的作用力F,确定重物和绳自由端的始、末位置,用刻度尺测出物体上升的距离h和绳子末端移动的距离s,再用公式求出滑轮组的机械效率η ;

④注意事项:一是要用弹簧测力计提起绳端匀速上升,二是要让绳端竖直上升。
提高滑轮组机械效率的方法:
1.影响滑轮组机械效率的因素滑轮组是人们经常使用的简单机械,用同一滑轮组提升物体G升高h时,滑轮组对物体做的功为有用功,而人对滑轮组的拉力F做的功为总功,F移动的距离s=nh(n为与动滑轮相连绳子的段数),则滑轮组的机械效率;若不计摩擦力,而动滑轮的重为G’,那么提升动滑轮做的功就是额外功,则滑轮组的机械效率还可表示为。讨论这个表达式可知,对于同一滑轮组(G’一定),提升重物越重,滑轮组的机械效率越高;而提升相同重物时,动滑轮越少、越轻的滑轮组,机械效率越高。

2.提高滑轮组机械效率的方法
(1)减小额外功在总功中占的比例。可采取改进机械结构、减小摩擦阻力等方法。如可使滑轮组在满载情况下工作,以增大有用功在总功中的比例,在滑轮的转轴中加润滑油,以减小摩擦阻力,或减小滑轮组中动滑轮的自重等,即在有用功一定的情况下,减小额外功,提高效率。
(2)增大有用功在总功中所占的比例,在额外功不变的情况下,增大有用功的大小。
(3)换用最简单的机械。
滑轮组拉物体水平前进时的机械效率:
W有用 W额外 W η

拉力F、物重G、物体匀速移动时与地面摩擦力f、物体移动距离s、拉力F移动距离s
W有用=f·s —— W总=F·s=F·ns
n为绳子股数

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