第九章机械和功六、测滑轮组的机械效率六、测滑轮组的机械效率
有用功对人们有用的必须要做的功并非我们需要但又不得不做的功有用功与额外功的总和有用功跟总功的比值叫作机械效率什么是机械效率，表达式是什么？额外功总功W有用W总η＝有用功、额外功、总功的概念是什么？如何测量机械效率？温故知新
知道需要测量的物理量和他们之间的关系。02知道测滑轮组机械效率的原理；01学习目标知道影响滑轮组机械效率的因素；（重点）03
实验原理实验器材弹簧测力计、刻度尺、铁架台、滑轮、细线、钩码。测量滑轮组的机械效率W有用W总GhFs＝η＝实验方法控制变量法。
思考2.怎样提升滑轮组，弹簧测力计的读数才准确？弹簧测力计要竖直向上匀速拉动滑轮组3.用弹簧测力计测拉力读数时，弹簧测力计应处于向上匀速运动中，还是静止状态？向上匀速运动中（静止状态不做功）1.怎样知道所提升钩码受到的重力？用弹簧测力计测出，不能用G=mg计算。
先把钩码（的上沿或下沿）对准刻度尺某一整刻度处,读出重物的初位置，同时用有色笔在细绳的适当位置做标记，读出绳端的初位置，竖直向上匀速拉动弹簧测力计后，再读出重物的末位置和绳端的末位置，重物两次位置差为钩码上升的高度，细绳两次位置差为绳端移动的距离。4.如何测量钩码上升的高度h？细绳自由端通过的距离s？
1.将弹簧测力计调零，用弹簧测力计测出钩码所受重力G并记录在表格中。2.如图所示组装实验器材，用弹簧测力计竖直向上匀速拉绳子自由端，绳子自由端所受拉力用F表示，绳子自由端移动的距离用s表示，钩码上升的高度用h表示。用弹簧测力计测出F，用刻度尺分别测出s、h，并把测量数据记录在表格中。实验步骤
3.更换不同的钩码，用同一滑轮组提升，将测量数据G、F、s、h记录到数据表格。5.利用公式计算滑轮组的机械效率η，并将η值记录在表格中。4.更换不同的滑轮组，提升同一钩码，将测量数据G、F、s、h记录到数据表格。
G/Nh/mF/Ns/mW有/JW总/J123使用同一滑轮组，改变提升钩码重力：实验数据记录表
G/Nh/mF/Ns/mW有/JW总/J12保持钩码重力一定，改变动滑轮重：。
演示：测量滑轮组机械效率
实验结论1.用同一滑轮组提升不同的重物，重物越重，机械效率越高。2.物重一定，动滑轮越重，机械效率越低。
关于测量滑轮组机械效率的几点说明：1.在测滑轮组的机械效率时，可以不测量s和h；2.若不考虑绳重和摩擦，只计动滑轮重力时：即：η=G+G动GGhFs＝η＝GhFnh＝GnF即：η＝GnFη＝GnF＝G＋G动GF=G+G动n
影响滑轮组机械效率的因素1.摩擦、绳重（轮与轴及轮与绳之间）（减小摩擦可以减少额外功，提高机械效率）如：加强机械运动部位的润滑、采用轻质细绳2.物重（物重增加，机械效率提高）3.动滑轮重（动滑轮重减小，机械效率提高）
在探究“影响滑轮组机械效率的因素”时，小明同学用图所示甲、乙两个相同的滑轮组来验证的猜想是：滑轮组的机械效率可能与（ ）A．被提升物体重力有关B．动滑轮重力有关C．物体被提升的高度有关D．承重绳子的段数有关例A甲乙
练一练在如图所示的滑轮组装置中，所挂重物的重力G＝50N，当施加在绳子自由端的拉力为F＝30N时，重物恰好匀速上升，绳重及一切摩擦均可忽略不计。由此可知（ ）A．该装置的机械效率为60%B．该装置的机械效率为55.6%C．该装置中动滑轮重为5ND．该装置中动滑轮重为10NDGF
在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行两次实验，实验数据如下表：（1）此实验所用滑轮的个数至少是____个，其中动滑轮有_____个。（2）第一次实验测得滑轮组的机械效率为________，第二次实验时滑轮组的机械效率______（选填“大于”“小于”或“等于”）第一次的机械效率。次数钩码重/N钩码上升高度/cm弹簧测力计示数/N弹簧测力计移动距离/cm12100.8402551.5203262.5%大于例
拓展：测量斜面的机械效率实验猜想实验器材注意事项斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关要匀速拉动物体，拉力要与斜面平行。弹簧测力计、刻度尺、长木板、木块实验原理W有用W总GhFs＝η＝
1.测量木块的重力，记录数据；2.把木块用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉；分别记录拉力F、木块沿斜面移动的距离s、小车上升的高度h；3.改变斜面的倾斜程度，重复步骤2。实验过程
记录数据：斜面的倾斜程度木块重G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长s/m有用功W有/J(Gh)总功W总/J(Fs)机械效率η较缓较陡最陡0.061.71.71.70.10.140.40.50.60.820.820.820.10.170.240.330.410.4930％41％49％
演示：测量斜面机械效率结论：光滑程度相同的斜面，斜面越倾斜，越费力，机械效率越高。
1.斜面的倾斜程度（光滑程度一样的斜面，倾斜程度越大，机械效率越高）2.斜面的粗糙程度（倾斜程度一样的斜面，斜面越光滑，机械效率越高）影响斜面机械效率的因素
例如图，在斜面上将一个重为25N的物体匀速从斜面底端拉到顶端，沿斜面向上的拉力F＝9N，斜面长s＝2m、斜面高h＝0.5m。下列说法正确的是（ ）A．克服物体重力做功50JB．额外功为18JC．物体受到的摩擦力为2.75ND．斜面的机械效率为67.5%C
练一练如图所示，斜面长5m，高1m，木块重100N，小明用F＝32N的力将物体从底端沿斜面匀速拉到顶端，则下列说法正确的是（ ）A．小明做的有用功为32JB．木块受到的摩擦力为32NC．斜面的机械效率为20%D．小明做的总功为160JDF
测滑轮组的机械效率测量滑轮组的机械效率测量斜面的机械效率课堂小结动滑轮重摩擦、绳重等斜面的倾斜程度斜面的粗糙程度物重
随堂训练1．某同学想通过实验来探究“影响滑轮组的机械效率的因素”，如图所示，并测算了各次实验装置的机械效率。关于他的实验过程，下列说法中不正确的是（ ）A．在①实验中，应匀速竖直向上拉动绳子B．由①②可知：滑轮组的机械效率与绳子的绕法无关C．由②③可知：同一滑轮组提起物重越大，机械效率越低D．为使实验的结论更具可靠性，应换用不同的装置进行多次实验归纳得出普遍规律C
2．如图所示，将重为100N的物体匀速从斜面的底端拉到顶端。已知斜面的长是5m，高是2m，拉力F＝50N，则该装置的机械效率为（ ）A．40%B．50%C．80%D．100%AF＝50N
3．有一个螺旋形滑梯高为3m，螺旋轨道滑行的距离为5m（如图）。把质量为30kg的小孩从滑梯的底部沿着螺旋轨道匀速推上滑梯的顶端。如果小孩受到的摩擦力为30N，则小孩受到沿滑梯向上的推力为N，滑梯的机械效率为。（g取10N/kg）21085.7%
