测机械效率实验装置

Ⅰ 如图为测量滑轮组机械效率的实验装置图，每个钩码重0.5N．（1）设计实验数据的表格：（2）实验时要竖直向

（1）表格内容包括实验次数、拉力、钩码重、拴弹簧秤的线移动距离、钩码上升的高度以及机械效率，表格如下：

实验次数	拉力 （N）	钩码重 （N）	拴弹簧秤的线 移动距离（m）	钩码上升的高度 （m）	机械效率
1
2

（2）实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，弹簧测力计示数不变，便于读数；
弹簧测力计的分度值是0.2N，所以拉力大小是0.8N．
该滑轮组提升的钩码有3个，所以钩码重G=4×0.5N=2N，
有用功：W_有=Gh=2N×0.1m=0.2J；
总功：W_总=Fs=0.8N×3×0.1m=0.24J；
该滑轮组的机械效率：
η=

W有

W总

×100%=

0.2J

0.24J

×100%≈83.3%．
（2）若仅增加钩码的个数，所做的有用功增加，而额外功不变，所以有用功占总功的比值变大，所以滑轮组的机械效率增大．
故答案为：（2）匀速；0.8；0.2；0.24；83.3%；（3）增大．

Ⅱ 二外的同学利用如图所示的实验装置完成了测量滑轮组机械效率的实验以后

甲、乙两个小抄组的动滑轮重相同，提起的钩码重也相同，弹簧测力计的拉力不同，测出的滑轮机械效率却不同，可能的原因是：
测拉力时没有使测力计匀速上升，造成测量的力不准确；或滑轮和轮与轴间的摩擦力大小不同等．

Ⅲ 小刚同学测滑轮组机械效率时所用的实验装置如图所示．（1）表中第______次实验数据有错误，改正后计算出

（1）图中滑轮组用3段绳子承担物重，因此第1次实验中s应为s₁=3h₁=3×0.1m=0.3m，
机械效率为：η₁=

G1h1

F1s1

=

2N×0.1m

1.1N×0.3m

=60.6%；
（2）第2次实验的机械效率为：η₂=

G2h2

F2s2

=

4N×0.1m

2.0N×0.3m

=66.7%；两次实验条件唯一的不同是提升的重物不同，物体越重滑轮组的机械效率越高，因此，可总结出：在使用同一滑轮组提升重物时，滑轮组的机械效率与物体的重力有关；
（3）根据二力平衡的要求知，拉动弹簧测力计时要竖直匀速拉动，才能保证测量准确；
（4）用弹簧测力计测力时发现示数有忽大忽小现象，引起这种现象的原因是做的不是做匀速直线运动，力不平衡．
让弹簧测力计静止下来读数时，由于没有了滑轮与轴及绳子间的摩擦，额外功减小，机械效率变大．
（5）如果仅改变绕绳的方法，额外功不变、有用功不变，则机械效率也不会改变．
故答案为：（1）1；60.6%；（2）66.7%；使用同一滑轮组时，所提升的重物越重，机械效率越高；（3）应匀速竖直向上拉（或匀速向上）；（4）做的不是做匀速直线运动；变大；（5）不变．

Ⅳ 如图所示是测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重为6N

(1)若钩码上升的高度为10cm，有用功为(0.6J)
W有用=Gh=6N
x
0.1m=0.6J
(2)机械效率为(83.3%)S=3h=3
x
0.1m=0.3m
W总内=FS=2.4N
x
0.3m=0.72J
η=
W有用
/
W总=0.6J/0.72J=83.3%
(3)若减少钩码个数容，该滑轮组的机械效率将减少
过程:
(1)
W有用=Gh=6N
x
0.1m=0.6J
(2)S=3h=3
x
0.1m=0.3m
W总=FS=2.4N
x
0.3m=0.72J
η=
W有用
/
W总=0.6J/0.72J=83.3%
(3)因为对钩码做的功才是有用功，对动滑轮做的功是额外功，在减少钩码后，有用功相少减少，所以机械效率将减少

Ⅳ 如图所示为“测量滑轮组机械效率”的实验装置，钩码总重6N，弹簧测力竖直向上匀速拉动细绳时的示数如图所

（1）图中弹簧测力计的分度值为0.2N，则其示数为2.4N，即拉力为F=2.4N；
（2）∵上升高内度h=0.3m，时间t=3s，
∴根据速度公式得：容v=

h

t

=

0.3m

3s

=0.1m/s；
（3）由图可知：n=3
拉力移动距离s=nh=3×0.3m=0.9m，
拉力做的总功为W_总=Fs=2.4N×0.9m=2.16J；
拉力的功率为P=

W总

t

=

2.16J

3s

=0.72W；
（4）拉力做的有用功为W_有用=Gh=6N×0.3m=1.8J；
滑轮组机械效率为η=

W有用

W总

×100%=

1.8J

2.16J

×100%≈83.3%；
（4）由机械效率公式η=

W有用

W有用+W额

可知，在原来的钩码下再增挂两个钩码，相当于增加了有用功而额外功不变，有用功与总功的比值增大，所以机械效率增加．
答：（1）弹簧测力计对细绳的拉力为2.4N；
（2）钩码上升的速度为0.1m/s；
（3）弹簧测力计拉力做功的功率为0.72W；
（4）该滑轮组的机械效率为83.3%；
（5）在原来的钩码下再增挂两个钩码，该滑轮组的机械效率将增加．

Ⅵ 如图为“测量滑轮组机械效率”的实验装置，钩码总重6N,弹簧测力计竖直向上，匀速拉动细绳时的示数如图所

(1)F拉=2.4N
(2)P=F拉V拉
V拉=0.72/2.4=0.3m/s
(3)η=G/nF=6/3*2.4=83.33%
(4)η=G/(G+G动）=1/(1+G动/G） 所以： G加大η变大

Ⅶ 如图所示为测量滑轮组机械效率的实验装置，每个钩码重1N．实验时要竖直向上拉动弹簧测力计，弹簧测力计的

（1）由上面的分析知：弹簧测力计的示数是1.2N． （2）滑轮组的机械效率跟提起的物重有关，提起的物体越重，机械效率越高． 故答案为：1.20；增大

Ⅷ 如图所示为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6N．实验时竖直向上匀速拉动弹簧测力计，将弹簧测力计

（1）由复图可知，弹簧测力计制的分度值为0.2N，拉力F=2.4N，
滑轮组绳子的有效股数n=2，
则滑轮组的机械效率：
η=

W有

W总

×100%=

Gh

Fs

×100%=

Gh

Fnh

×100%=

G

nF

×100%=

6N

3×2.4N

×100%≈83.3%；
（2）其他条件相同时，增加钩码的个数，相当于额外功不变，增大了有用功，有用功占总功的百分比增大，滑轮组的机械效率增大．
故答案为：86.3%；增加钩码的个数．

Ⅸ 某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示，实验装置如图（1）请你帮他们计算出第2和第

（1）实验2：η=

W有

W总

×100%=

4N×0.1m

1.6N×0.5m

×100%=

0.4J

0.8J

×100%=50%，
η=

W有

W总

×100%=

6N×0.1m

2.5N×0.3m

×1005=

0.6N

0.75N

×100%=80%，故表格如下：

实验次数 物理量	1	2	3
钩码重G（N）	4	4	6
钩码上升高度	0.1	0.1	0.1
绳端拉力	1.8	1.6	2.5
绳端移动距离	0.3	0.5	0.3
机械效率	74%	50%	80%

（2）实验3中钩码升高0.1m，绳端移动0.3m，绳的段数n=

s

h

=

0.3

0.1

段=3段，而图甲中绳的段数为3段，故答案为：甲；
（3）实验1中提升的重物为4N，动滑轮个数为1个，机械效率为70%；
而实验2中提升的重物为4N，动滑轮个数为2个，机械效率为50%，所以当动滑轮个数越多时，机械效率越小；
故答案为：越小；
（4）实验1与实验3，是使用了同一滑轮组，但物重不同，物重大的，反而机械效率要高，故答案为：增加物重；
（5）因物重是相同的，动滑轮个数也是相同，绳子绕法对机械效率无影响，无论绳子的绕法如何，机械效率都是相同的，可使绳端拉力F向下，
如图所示：

Ⅹ （2012•盘锦）如图所示，为“测量滑轮组机械效率”的实验装置，钩

（1）v=s/t=0.1m/2s=0.05m/s
(2)绳子自由端移动的速度为物体上升速度的3倍，由公式P=Fv=2.4N×0.05m/s×3=0.36W
机械效率η=G/nF×100%=6N/3×2.4N×100%≈83.3%
（3）G动=nF-G物=3×2.4N-6N=1.2N
当忽略绳重及摩擦时，η=G物/G物+G动×100%
=12N/12N+1.2N ×100%
≈90.9%