滑輪組的組裝和作用實驗裝置

1. 試做探討各種滑輪作用的實驗，並寫出實驗目的、器材、步驟和結論。____

【分析】 探討滑輪的作用，既包括定滑輪，動滑輪，也包括滑輪組。要分別對它們進行測量，然後根據實驗結果得出結論。 1、 實驗目的：探討滑輪作用。 實驗器材：彈簧測力計、鉤碼、定滑輪、動滑輪、細繩。 實驗步驟： （1）如圖甲所示，先用彈簧測力計直接掛鉤碼，再通過定滑輪拉鉤碼，比較兩次彈簧測力計的讀數，總結定滑輪的作用。 （2）如圖乙所示，用彈簧測力計通過動滑輪來拉鉤碼，觀察彈簧測力計讀數與鉤碼重有什麼關系。歸納動滑輪的作用。 （3）如圖丙所示，按兩種情況組裝滑輪組，在繩子末端用彈簧測力計拉著，觀察彈簧測力計示數與鉤碼重有什麼關系。歸納出滑輪組的省力情況。 實驗結論： （1）定滑輪不省力，但能改變力的方向。 （2）動滑輪能省一半力，不能改變力的方向。 （3）滑輪組既能省力又能改變力的方向，使用滑輪組時，滑輪組用幾段繩子吊著物體，提起物體所用的力就是物重的幾分之一。 【點評】 本題要注意後兩種滑輪組的組裝方法，這是不太容易想到的。只有通過數目不同的繩子吊物體，才能得出結論（3）。

2. 小雪和小紅在「測滑輪組機械效率」的實驗中，一起組裝好如圖1所示的實驗裝置，他們分別記下了鉤碼和彈簧

（1）實驗時應豎直向上勻速拉動測力計．
（2）有用功不可能等於總功，滑輪組效率不可能為100%，因此實驗數據有錯誤；
由圖1所示滑輪組可知，其承重繩子的有效股數n=3，鉤碼上升的高度h=0.1m，
則測力計移動的距離s=nh=3×0.1m=0.3m，由表中實驗數據可知，彈簧測力計提升的高度0.2錯誤．
（3）滑輪組的效率η=

W有用

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

2N×0.1m

1N×0.3m

×100%≈66.7%．
（4）由表中實驗數據可知，使用同一滑輪組提升鉤碼，提升鉤碼上升的高度相同而鉤碼重力不同，滑輪組效率不同，鉤碼重力越大，滑輪組效率越大，由此可得：使用同一滑輪組，增加鉤碼的重力可以提高滑輪組的機械效率．
（5）小雪僅根據兩組實驗數據就得出結論，實驗次數太少，結論具有偶然性與片面性，為得出普遍結論，應進行多次實驗，測出多組實驗數據．
（6）①繩子與滑輪間、滑輪與輪軸間存在摩擦力，滑輪組繞法不同，提升相同重物時的摩擦力不同，可以影響滑輪組的機械效率．
②實驗時，對測力計讀數錯誤，或提升物體高度讀數錯誤，或沒有沿豎直方向勻速拉動測力計都會造成滑輪組效率不同甚至錯誤．
故答案為：（1）豎直；（2）有用功不可能等於總功；彈簧測力計提升的高度0.2；（3）66.7；（4）增加鉤碼的重力；（5）實驗次數太少；（6）①滑輪組繞法不同，提升相同重物時的摩擦力不同；②測力計讀數錯誤；提升物體高度讀數錯誤．

3. 用兩個定滑輪和兩個動滑輪組裝成滑輪組的示意圖

組成滑輪組有兩種情況：

1、滑輪組承受重物重力的繩子根數n=4；

2、滑輪組承受重物重力的繩子根數n=5；

在力學里，典型的滑輪（pulley）是可以繞著中心軸旋轉的圓輪。在圓輪的圓周面具有凹槽，將繩索纏繞於凹槽，用力牽拉繩索兩端的任一端，則繩索與圓輪之間的摩擦力會促使圓輪繞著中心軸旋轉。滑輪實際上是變形的、能轉動的杠桿。

滑輪主要的功能是牽拉負載、改變施力方向、傳輸功率等等。多個滑輪共同組成的機械稱為「滑輪組」，或「復式滑輪」。滑輪組的機械利益較大，可以牽拉較重的負載。滑輪也可以成為鏈傳動或帶傳動的組件，將功率從一個旋轉軸傳輸到另一個旋轉軸。

(3)滑輪組的組裝和作用實驗裝置擴展閱讀：

使用滑輪組的目的是運輸或提升一定數量貨物到達目的地，每個從事具體勞動的人都希望多拉快跑，即省力、又迅速地完成工作。為了對比使用滑輪組與不使用滑輪組的區別，令滑輪組輸入端繩子的加速度在使用滑輪組與不使用滑輪組時都為a1值，在此狀態下動力裝置輸出的功率相等，設不使用滑輪組時（K=1）動力裝置運輸的物體M質量為m′，使用滑輪組時動力裝置運輸的物體M質量為m，則有：

F/m′=K2F/m （4）

化簡後可得：

m=K2m′ （5）

但使用滑輪組時動力裝置運輸物體M的距離是不使用滑輪組時的L/K，為了便於對比，分別令兩種狀態下的動力裝置工作K次，這樣一來，使用滑輪組的動力裝置就可將質量為K2m′的貨物輸送至L距離，不使用滑輪組的動力裝置則將質量為Km′的貨物都輸送L距離，此時通過對比可見，使用滑輪組時動力裝置運輸的物體M質量m為不使用滑輪組時動力裝置運輸的物體M質量m′的K倍。

4. 滑輪組要怎麼組裝啊

滑輪的基本定義是：由可繞中心軸轉動有溝槽的圓盤和跨過圓盤的柔索所組成的可以繞著中心軸轉動的機械。滑輪有兩種：定滑輪和動滑輪 ，組合成為滑輪組，它既可以省力又可以改變力的方向。定滑輪實質是等臂杠桿，不省力也不費力，但可以改變作用力方向.
動滑輪實質是動力臂為阻力臂二倍的杠桿，省1/2力多費1倍距離.
滑輪組是由若干個定滑輪和動滑輪匹配而成，可以達到既省力又改變力作用方向的目的。使用中，省力多少和繩子的繞法，決定於滑輪組的使用效果。動滑輪被兩根繩子承擔，即每根繩承擔物體和動滑輪。
力就是物體和動滑輪總重的幾分之一。
原則是：n為奇數時，繩子從動滑輪為起始。用一個動滑輪時有三段繩子承擔，其後每增加一個動滑輪增加二段繩子。如：n=5，則需兩個動滑輪（3+2）。n為偶數時，繩子從定滑輪為起始，這時所有動滑輪都只用兩段繩子承擔。如：n=4，則需兩個動滑輪（2+2）。
其次，按要求確定定滑輪個數，原則是：一般的：兩股繩子配一個動滑輪，一個動滑輪一般配一個定滑輪。力作用方向不要求改變時，偶數段繩子可減少一個定滑輪；要改變力作用方向，需增加一個定滑輪。
綜上所說，滑輪組設計原則可歸納為：奇動偶定；一動配一定，偶數減一定，變向加一定。

5. 滑輪組需要哪些器材

【分析】 （1）測滑輪組的機械效率，需要測拉力的大小和鉤碼的重力，所以需要一個彈簧測力計，要將滑輪固定在鐵架台上，用適當長度的細繩組裝滑輪組，而且在實驗時要用刻度尺測出鉤碼被提升的高度和繩子的自由端移動的距離。所以還需要的器材有：彈簧測力計，刻度尺，鐵架台，2m左右的細繩等。 \n（2）根據機械效率的定義式 可知，需測定的物理量有：鉤碼的重力G，繩子末端的拉力F，鉤碼和繩子自由端移動的距離h和s。 \n（3）為保證彈簧測力計讀數恆定，彈簧測力計應豎直向上勻速運動。 \n（4）根據實驗數據可得，總功為： \n \n有用功為： \n \n滑輪組的機械效率為： \n 【點評】 解本題時可以根據需要測定的物理量來選用合適的器材，注意：克服鉤碼的重力所做的功是有用功，彈簧測力計的拉力所做的功是總功。

6. 測量動滑輪的機械效率 怎樣組裝實驗器材

n為奇數時，繩子從動滑輪為起始。用一個動滑輪時有三段繩子承擔，其後每增加一個動滑輪增加二段繩子。如：n=5，則需兩個動滑輪（3+2）。n為偶數時，繩子從定滑輪為起始，這時所有動滑輪都只用兩段繩子承擔。如：n=4，則需兩個動滑輪（2+2）。
其次，按要求確定定滑輪個數，原則是：一個動滑輪一般配一個定滑輪。力作用方向不要求改變時，偶數段繩子可減少一個定滑輪；要改變力作用方向，需增加一個定滑輪。
綜上所說，滑輪組設計原則可歸納為：奇動偶定；一動配一定，偶數減一定，變向加一定。
對於饒繩方法,有一點切記:繩不可相交.其實饒繩難的就數滑輪組拉,只要掌握了要決,那就一點不難拉.滑輪組在饒線時如果動滑輪少那麼要先從定滑輪饒起;反之要定滑輪少,那麼要先從動滑輪饒起;如果一樣多的話還是要先繞動滑輪.這是最基本的方法,還有許多復雜多變的繞法,就需要你慢慢去探究拉

7. 初中物理中,滑輪組怎樣組裝.

在動滑輪與定滑輪數目等同的情況下 遵循規則 奇動偶定 即 繩子段數N為奇數時 最後一段繩子掛在動滑輪上 為偶數則掛在定滑輪上
當數目不等時 最後一段繩子應該掛在數目多的滑輪上

8. 小洋和小紅在測滑輪組機械效率的實驗中，一起組裝了如圖所示的實驗裝置，他們分別記下了鉤碼和彈簧測力計

（1）測量滑輪組的實驗中應該豎直勻速拉動彈簧測力計；
（2）動滑輪被5根繩子承擔，拉力移動的距離就是物體和動滑輪移動距離的5倍，因此彈簧測力計提升的高度錯了，應為0.5m；
（3）滑輪組的機械效率：η＝

W有

W總

＝

Gh

FS

＝

Gh

F5h

＝

G

5F

＝

2N

5×0.5N

＝80%；
（4）使用滑輪組時，做的額外功不變，增加鉤碼的重，增大了有用功，因此機械效率會變大；
（5）滑輪組的機械效率和物體重、動滑輪重有關，如果動滑輪重不變，物體越重，機械效率越高．因此對滑輪組機械效率產生影響的主要因素有鉤碼重和動滑輪的重．
故答案：（1）勻速豎直；（2）彈簧測力計提升的高度錯了，應為0.5m；
（3）80%；（4）增大；（5）鉤碼重和動滑輪的重．

9. 請利用圖所示的實驗裝置，設計一個實驗，測動滑輪的機械效率，請寫出主要實驗步驟、畫出實驗數據記錄表。

（1）將彈簧測力計調零，然後用彈簧測力計測出鉤碼所受到的重力G，並記錄到實驗數據記錄表中。（或用調好的彈簧測力計測出鉤碼所受到的重力G，並記錄在表格中。） （2）按示意圖組裝實驗器材。 （3）用彈簧測力計豎直向上拉動繩子自由端，使彈簧測力計從圖中的位置A＇勻速豎直上升到位置B＇，鉤碼從位置A勻速上升到位置B。用彈簧測力計測出繩子自由端受到的拉力F，用刻度尺測出AB間的距離h，A＇B＇間的距離s，將F、s和h的數值記錄到實驗數據記錄表中。 （4）根據