滑轮组的机械效率十篇
时间：2023-04-03 06:48:00
滑轮组的机械效率篇1
（二）教学要求
学习组装滑轮组和会测滑轮组的机械效率。
（三）教具
学生分组实验器材：刻度尺、钩码、弹簧秤、铁架台，一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，长约2米的细绳。
（四）教学过程
1．提问：在学生预习测滑轮组的机械效率的基础上，组织学生回答问题。
（1）本次实验的名称和目的；
（2）为得出滑轮组的机械效率，需要求出有用功和总功，为此需要测出哪些物理量？每个量怎样测量？
2．做好实验的几点说明。
（1）钩码的重由钩码的质量用G＝m·g算出。
（2）匀速拉动弹簧秤使钩码G升高。注意“匀速拉动”。测课本图14—10（甲）和（乙）两图中的拉力时，拉力F的大小由弹簧秤上的示数读出。
（3）钩码上升的高度（h），可用竖直放置在钩码旁的刻度尺读出。
（4）细绳自由端通过的距离（s）的测定，教师边演示边讲解，可事先在细绳与动滑轮（或定滑轮）相切处用色笔在细绳上做个记号，再拉弹簧秤，用滑轮组提升重物。用刻度尺量出钩码上升的高度后，再量细绳色点到与动滑轮（或定滑轮）相切处的距离，就是细绳自由端通过的距离（s）。
（5）在测完课本图14—10甲滑轮组的机械效率后，只要将钩码取下，把整个滑轮组颠倒过来重新固定就是图乙的装置。没有必要重新拆下组装挂线。这样可节省一些时间。
（6）实验要严肃认真参照课本实验按要求去做。要实事求是地记录所测得的数据，将数据记录在课本上的表格中。不能凑数，更不允许自己不动手实验，不记数据而抄袭他人实验数据和结果。
（7）实验完毕，要整理好仪器，放回原处。
3．学生实验，教师巡回指导，发现问题及时在全班讲解。
滑轮组的机械效率篇2
关键词：滑轮组;机械效率;拉力;有用功
例1：如图甲所示，用大小为F1的力匀速提升重物G，求：（1）甲图的机械效率η1;（2）若重物G浸没水中，用大小为F2的拉力匀速提升重物G，如图乙所示。求重物浸没在水中的机械效率η2。
常规解法：（1）有用功：克服重物G的重力所做功为有用功，即：W有1=Gh1;自由端拉力F1所做的功为总功，即：W总1=F1s。滑轮组的机械效率为：η1=Gh1/F1s。
我的理解：（1）滑轮组通过绳子对重物G提供了一个拉力T1，在整个匀速提升过程中，T1所做的功为机械对外界提供的拉力所做的功T1h1，即为有用功W有1。因为重物G匀速上升，所以T1=G，W有1=T1h1=Gh1。
常规解法：（2）有用功：W有2=（G-F浮）h2;自由端拉力F2所做的功为总功，即：W总2=F2s2。滑轮组的机械效率为：η2=（G-F浮）h2/F2s2。学生对这个类型的有用功理解比较困难，甚至只能用记忆来记住这个有用功的表达式。
我的理解：（2）滑轮组通过绳子对重物G提供了一个拉力T2，在整个匀速提升过程中，T2所做的功为机械对外界提供的拉力所做的功T2h2，即为有用功
W有2。因为重物G匀速上升，所以T2=G-F浮，W有2=T2h2=（G-F浮）h2。
我理解滑轮组的有用功的意思是，滑轮组通过绳子对外界（重物）提供拉力所做的功就是有用功。因为做功必须有力，滑轮组提升或拉动重物就是通过与外界（重物）连接的绳子给重物提供一个拉力，所以滑轮组对外界（重物）提供拉力所做的功，就是这个滑轮组所做的有用功。
例2：如右图所示，在拉力F的作用下物体A水平向左做匀速直线运动，求滑轮组的机械效率。
常规解法：克服物体A摩擦力所做的功为有用功，即W有=fsA，这个有用功的理解，其实很多学生只能靠背诵和记忆，没有回归到做功的本质;自由端拉力F所做的功为总功，即：W总=FsF。机械效率为：η=fsA/FsF。
我的理解：滑轮组通过绳子对物体A提供一个拉力T，拉力T所做的功TsA为有用功。由于物体A水平匀速向左运动，所以T=f，W有=TsA=fsA。
滑轮组机械效率的求取，不管是寻找有用功还是总功，要回归到做功的本质，一定要有力，贴切、科学地去理解力做功。利用滑轮组做功的有用功就是滑轮组通过与外界（重物）连接的绳子对外界（重物）提供的拉力所做的功。物理学习的一个重要特点就是回归科学本质，学会科学解释，透彻地看问题。
参考文献：
滑轮组的机械效率篇3
对于三种功的定义，我是这样给出的：有用功是指在使用机械的过程中，去除机械而直接用手完成相应任务所做的功；总功是指作用在机械上的动力实实在在所做的功；额外功是指动力克服机械自身的重力及摩擦力所做的功.三种功常用的计算公式是：W＝Gh；W＝Fs；W＝W－W.只要明确了三种功的计算性定义，在具体的机械问题中牢牢抓住有用功和总功的计算，机械效率、功率的计算则水到渠成.现针对于初中物理中常见的几种机械计算中这一思路方法的应用例析如下：
例1 （定滑轮）若升旗手用20N的拉力，通过定滑轮将重为16N的旗帜竖直匀速提升10m，则拉力所做的功是______J，该定滑轮的机械效率是______.
解析 使用定滑轮的目的是改变动力的方向，任务是把重为16N的旗帜提升10m.因此直接用手完成该任务所做的功为有用功，即W＝Gh＝16N×10m＝160J；而通过定滑轮的20N动力拉动绳子移动10m实际做的功为总功，即W＝Fs＝20N×10m＝200J；由此可得机械效率为η＝W/W＝160J/200J＝80%.
例2 （动滑轮）如图所示的动滑轮重5N，不计绳重和摩擦，用力F匀速提起重为45N的重物，并使其升高1m.则拉力所做的有用功为______J，总功为______J，此装置的机械效率为______.
解析 使用动滑轮的目的是省力，任务是将45N的重物提高1m.因此直接用手完成任务做的有用功W＝Gh＝45N×1m＝45J；作用在绳端的动力F＝1/2（G＋G）＝25N，拉力使绳子自由端移动2m所做的总功W＝Fs＝25N×2m＝50J；由此可得机械效率η＝W/W＝45J/50J＝90%.
例3 （滑轮组）用如图所示滑轮组提升重物.人用500N的拉力F拉着重为900N的物体匀速上升了3m.不计绳重和摩擦，拉力做的有用功是______，滑轮组的机械效率是______
解析 该问题中使用滑轮组在省力的同时改变了动力的方向，任务是将900N的重物提高3m.直接用手完成任务所做的功为有用功，即W＝Gh＝900N×3m＝2700J；动力作用下绳端移动距离s＝2h＝2×3m＝6m，作用在滑轮组绳端的500N的动力所做的总功W＝Fs＝500N×6m＝3000J；由此可得滑轮组的机械效率η＝W/W＝2700J/3000J＝90%.
例4 （滑轮组）如图所示，物块重600N，通过滑轮组在25N拉力作用下沿水平方向匀速移动了2m，已知物块受到的滑动摩擦力为物重的0.1倍.则拉力所做的总功是______，滑轮组的机械效率是______
解析 该问题中滑轮组水平使用的目的是省力，任务是将重物沿水平方向移动2m.对物块进行受力分析可知，物块被匀速拉动时，滑轮组对物块的拉力等于摩擦阻力60N.直接用手完成任务所做的功为有用功，则W＝fs′＝60N×2m＝120J；作用在滑轮组绳端的25N的拉力使绳端移动s＝3s′＝3×2m＝6m所做的功为总功，即W＝Fs＝25N×6m＝150J；由此可得该滑轮组水平使用时的机械效率η＝W/W＝120J/150J＝80%.
例5 （杠杆）小明用100N的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下2m时，杠杆的另一端把320N的重物提高了0.5m，他做的有用功是______J,总功是______J,杠杆的机械效率是______
解析 使用此杠杆的目的是省力，任务是将320N的重物提高0.5m.因此直接用手提升重物0.5m所做的功为有用功，即W＝Gh＝320N×0.5m＝160J；100N的动力作用下将杠杆动力作用端拉下2m所做的总功W＝Fs＝100N×2m＝200J；由此可得杠杆的机械效率η＝W/W＝160J/200J＝80%.
例6 （斜面）如图所示，斜面高为1m，长为3m，工人用400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子推到车上.在这过程中工人做的有用功是______J，机械效率是______.
解析 使用斜面的目的是省力，任务是将840N的重物提高到1m高的位置.因此直接用手将840N的重物提高1m所做的有用功W＝Gh＝840N×1m＝840J；沿斜面400N的动力将重物沿3m长的斜面推上去所做的总功为W＝Fs＝400N×3m＝1200J；由此可得斜面的机械效率η＝W/W＝840J/1200J＝70%.
例7 （机械组合）利用如图所示装置将重为100N的物体匀速从斜面的底端拉到顶端.斜面的长是5m，高是2m，拉力为50N，则该装置的机械效率为______
滑轮组的机械效率篇4
2013年各地涉及的《简单机械》内容的试题具有如下特点：1.基础性强。这类试题通常以课本为载体，以填空或选择题的形式，考查对杠杆种类的识别、定滑轮和动滑轮的识别、滑轮的省力情况、机械效率的相关概念。2.应用性。这类试题往往以生产、生活中的简单机械为载体，要求同学们根据实际情况合理选择机械、解释现象、提出提高机械效率的措施等。3.探究性。这类试题以杠杆、滑轮组、斜面为载体，考查对科学探究中的一个或几个环节的理解和运用。4.综合性。这类试题往往将前面所学过的力、浮力、功、功率等知识与简单机械联系在一起，重点考查同学们分析问题和解决问题的能力。
随着课改的不断深入，可以预见，关于简单机械的试题，2014年还会在考查同学们的发散思维、创新能力方面有所发展和突破。
（一）考点例析
考点1杠杆种类的判断
例1.（2013•长沙）图121所示的用具中属于费力杠杆的是（）
A.食品夹B.瓶盖起子
C.螺丝刀D.钳子
图121
【解析】在使用食品夹的过程中，动力作用点在支点和阻力作用点的中间，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；在使用瓶盖起子的过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；用螺丝刀起钉子时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；在使用钳子的过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。
【答案】A
【点评】此题主要考查杠杆的分类。要正确判断杠杆的种类，关键在于比较杠杆的动力臂与阻力臂的大小关系。
考点2杠杆力臂的画法
图122例2.(2013•怀化)图122所示的是一根粗细均匀的杠杆，O是杠杆的支点，试在图中画出杠杆受到的力F的力臂，并用字母l表示。
【解析】力臂是指从支点到力的作用线的垂直距离，要画出力F的力臂，只需要通过支点O向力F的作用线引垂线即可。
图123【答案】如图123所示。
【点评】画力臂时可借助数学中画“点到直线的距离”的方法，这样既简捷，又不容易出错。数学中的“点”就相当于杠杆的“支点”，“点到直线之间的距离”就相当于杠杆的“力臂”。
考点3杠杆的平衡条件及其应用
图124例3.（2013•河南）如图124所示，小华用苹果和橘子来玩跷跷板。她将苹果、橘子分别放在轻杆的左右两端，放手后，轻杆马上转动起来。使轻杆逆时针转动的力是（）
A．苹果的重力
B．橘子的重力
C．杆对橘子的支持力
D．苹果对杆的压力
【解析】杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂。当将苹果、橘子分别放在轻杆的左右两端，放手后，杆马上转动起来，这说明左右两端的力与力臂的乘积不相等。从图中可知，左右两边的力臂基本相等，但苹果的重力大于橘子的重力，正是由于它们对杠杆施加的力不相等，导致杠杆转动。显然，使杠杆逆时针转动的力是苹果对杆的压力。
【答案】D
【点评】本题主要考查杠杆的平衡条件及受力分析等相关知识。由于使杠杆转动的力必须作用在杠杆上，因此，这个力应该是苹果对杠杆的压力，而并不是苹果的重力。选项A的迷惑性很大，容易错选。
考点4滑轮的特点
例4.（2013•内江）如图125所示，用一根绳子绕过定滑轮，一端拴在钩码上，手执另一端，分别用力F1、F2、F3匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是（）
图125A．F1较小
B．F2较大
C．F1、F2、F3的大小不能确定
D．如果将钩码提升相同的高度，那么力F1、F2、F3做的功相等
【解析】由图可知，图中滑轮不随物体的运动而运动，故属于定滑轮。因为定滑轮是一个等臂的杠杆，故不省力也不费力，所以F1、F2、F3的大小都与物体的重力相等，所以三种拉法所用拉力一样大，故A、B、C错误；如果将钩码提升相同的高度，由W=Fs可知，力F1、F2、F3做的功相等。
【答案】D
【点评】本题考查了定滑轮及工作特点，属于基础题。知道定滑轮和动滑轮的定义及其特点是正确解题的关键。
例5.（2013•雅安）工人们为了搬运一个笨重的机器进入厂房，他们设计了如图126所示的四种方案（机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管的横截面），其中最省力的方案是（）
图126【解析】在以上四种情况中，B、C、D都将物体与地面之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，减小了物体与地面之间的摩擦力，而A没有，所以首先可以排除A；在B中使用的是定滑轮，只能改变力的方向不能省力，其所用力的大小与D是一样的，都等于物体与地面之间的滚动摩擦力；在C中使用的是动滑轮，动滑轮能够省一半的力，所以，此时的拉力等于物体与地面之间的滚动摩擦力的一半。所以此时所用的力最小，即最省力。
【答案】C
考点5机械效率及其计算
例6.（2013•河南）一个滑轮组经改进后提高了机械效率，用它将同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比（）
A．有用功减少，总功减少
B．有用功增加，总功增加
C．有用功不变，总功不变
D．有用功不变，总功减少
【解析】机械效率是指使用机械时，有用功与总功的比值，即η=W有/W总。用它将同一物体匀速提升同样的高度，说明有用功相同。现在，机械效率提高了，根据机械效率的定义可知，只能是使用机械时所做的总功减小了。
【答案】D
【点评】本题主要考查对功和机械效率的理解。分析时，应抓住有用功不变，机械效率增大这些条件，结合机械效率公式进行判断。
图127例7.（2013•天津）建筑工地上，工人师傅将图127所示的滑轮装配成最省力的滑轮组，利用它站在地面上向下拉绳提升重物。
（1）请在图中画出滑轮组的绕线；
（2）利用此滑轮组，工人用500N的力将1200N的重物匀速提升4m，求滑轮组的机械效率。
图128【解析】（1）人站在地面上拉绳时，滑轮组的绕线如图128所示。
(2)从图中可知，承受物体总重的绳子的段数n=3，则该滑轮组的机械效率为
η=W有/W总=Gh/（Fs）
=Gh/（3Fh）=1200N×4m/（500N×3×4m）=80%。
【点评】在求机械效率时，关键是能从具体的情景中分析出什么是有用功，什么是总功。有用功就是不用机械，为达到目的直接用手所做的功；总功就是使用机械时，人们所做的功。
（二）考点演练
【课后巩固】
1.事实表明，使用机械可以省力，不能省；某杠杆的动力臂小于阻力臂，此杠杆属于杠杆，动力移动的距离阻力移动的距离。
2.滑轮在生活中有着广泛的应用，在需要改变力的方向时，要使用(填“定滑轮”或“动滑轮”)；在需要省力时，要使用(填“定滑轮”或“动滑轮”)。
图1293.在电视剧《三国》中，有这样一个情景：一群士兵用力拉动一个杠杆，会将石块抛向敌方阵营。它是一个杠杆。要把石块抛出去，图129中作用在A点的力沿（填“a”、“b”或“c”）方向最小。
图12104.（改编）工人们将重物运到汽车上时，总是会利用木板搭成一个斜面，如图1210所示。利用斜面时，斜面长是斜面高的几倍，所用的力就是物重的几分之一，所以利用斜面时（填“省力”或“费力”）；请举一个生产、生活中利用斜面的实例：。
5.筷子是我国和部分国家特有的用餐工具。在正常使用筷子时，筷子属于（）
A.费力杠杆，但省距离
B.省力杠杆，且省距离
C.省力杠杆，但费距离
D.等臂杠杆，既不省力也不费力
6.如图1211所示，下列工具的使用属于费力杠杆的是（）
A.镊子B.钳子C.起子D.剪子
图1211
7.在探究杠杆平衡条件的实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了（）
A.减小摩擦
B.使每组数据更准确
C.多次测量取平均值减小误差
D.获得多组数据归纳出物理规律
8.关于滑轮，下列说法中错误的是（）
A.使用定滑轮不省力，但能改变力的方向
B.使用动滑轮能省一半力，还能改变力的方向
C.定滑轮实质上是一个等臂杠杆
D.动滑轮实质是个动力臂为阻力臂二倍的杠杆
9.在日常生活中，用10N的拉力不能提起重15N的物体的简单机械是（）
A．杠杆B．斜面
C．一个定滑轮D．一个动滑轮
图121210.如图1212所示，一根木棒AB在O点被悬挂起来，AO＝OC，在A、C两点分别挂有两个和三个相同的钩码，木棒处于水平平衡。如在木棒的A、C两点各增加一个同样的钩码，则木棒（）
A.绕O点顺时针方向转动
B.绕O点逆时针方向转动
C.仍保持平衡
D.平衡被破坏，转动方向不定
11.甲吊车比乙吊车的机械效率高，当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时，则（）
A．甲吊车的电动机做的有用功较多
B．乙吊车的电动机做的额外功较多
C．甲吊车的电动机做的总功较多
D．甲、乙两吊车的电动机做的总功相同
图121312.如图1213所示，甲、乙两位工人分别用如图所示的A、B两种方式，将同样重的一袋沙子提到相同的高度，则下列说法中正确的是（）
A．A图比B图费力，A的机械效率较B的低
B．A图比B图省力，A的机械效率较B的高
C．甲做的总功较乙的小，甲的功率并不一定比乙小
D．甲、乙做的有用功相等，A、B的机械效率相等
13.如图1214所示，用滑轮组提升重物。请在图中画出最省力的绕线方法。
图121414.如图1215甲所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
图1215（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉。此时，应把杠杆两端的平衡螺母向(填“左”或“右”)调节，使杠杆在不挂钩码时，保持并静止，达到平衡状态。这样做的好处是：便于在杠杆上直接测量。
（2）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为：。他这样得出的结论是否合理？，为什么？。
（3）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图1215乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是。
15.做物理实验要遵循实事求是的原则。小雯同学在“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验中，完成了如图1216所示的实验，并记录数据如下表：
实验
次数物重
G/N使用定滑轮时测力计的示数F1/N使用动滑轮时测力计的示数F2/N11.000.600.6521.501.100.9032.001.601.15图1216通过分析数据，她觉得与书中的结论偏差较大。你一定也做过这样的实验，回想你的实验经历，回答下列问题：
（1）该实验中出现这样结果的主要原因是什么？
（2）请你对小雯的实验方法提出合理的改进意见。
16.（改编）小明站在地面上用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组来提升重物至楼上，不计摩擦和绳重，若他所用的力为220N，且经过5s将重400N的重物匀速升高了2m。问：
（1）小明做功的功率和滑轮组的机械效率为多大？
（2）若用同一滑轮组匀速拉动500N的重物到相同的高度时，拉力为多大？
【能力提升】
1.图1217所示的是升旗时的情形。观察发现，在旗杆的顶部装有一个滑轮，它不能省力，但能，属于滑轮。
图1217图12182.小明通过仔细观察，发现简单机械在生活中有很多实际应用，如：指甲钳、剪刀、钥匙等。将如图1218所示的钥匙插入锁孔转动开锁时，钥匙就相当于一个（填“杠杆”、“滑轮”或“轮轴”），属于（填“省力”或“费力”）机械。
图12193.如果在力的作用下杠杆能够保持静止状态或匀速转动，我们就说此杠杆；如图1219所示，一木棒在O点支起时恰能保持静止状态，若用锯子在O点将它锯成两段，则(填“粗”或“细”)端重。
图12204.图1220是人抬独轮车车把时的简化示意图，此时独轮车相当于一个（填“省力”或“费力”）杠杆；若动力臂是阻力臂的3倍，物体和车总重G为1200N，抬起车把的力F为N。图1221
5.如图1221所示，用两个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组，每个滑轮重为30N。用这个滑轮组把重300N的物体匀速提升2m，不计绳重及摩擦，则拉力F大小是N，滑轮组的机械效率为。
6.下列关于机械的说法中，正确的是（）
A．只有杠杆才属于机械
B．使用机械既可以省力，还可以省功
C．省力的机械，在使用时一定费距离
D．动滑轮既能改变力的大小，也能改变力的方向
图12227.如图1222所示，将体积相同的物体G1、G2分别挂在杠杆的两端，杠杆处于平衡状态。若将两个物体G1、G2同时浸没在水中，则()
A．杠杆仍能保持平衡
B．杠杆不能平衡，A端下沉
C．杠杆不能平衡，B端下沉
D．无法确定杠杆的状态
图12238.皮划艇是奥运项目之一，如图1223所示的比赛中，运动员一手支撑住桨柄的末端(视为支点)，另一手用力划桨，皮划艇就会飞速前进。则（）
A．此时的船桨是等臂杠杆
B．此时的船桨是费力杠杆
C．此时的船桨是省力杠杆
D．此时的船桨既省力又能省距离
9.如图1224所示的甲、乙两个装置中，已知A在地面上滑动时所受到的摩擦力为40N（不考虑绳与滑轮间的摩擦），要使A向右做匀速直线运动，拉力F甲与F乙的大小分别为（）
图1224A．40N、20NB．20N、40N
C．40N、40ND．20N、20N
10.用如图1225所示的四种方法提起同一重物G，不计摩擦及滑轮重，则所用拉力最大和最小的分别是（）
图1225A．a和cB.d和b
C．b和dD.a和d
图122611.图1226所示的是人们在门前用铁锨铲雪时的情景。则下列说法中正确的是（）
A．人们克服铁锨的重力做的功是有用功
B．人们克服雪的重力做的功是额外功
C．人们克服雪的重力做的功是有用功
D．铁锨属于一个省力的杠杆
12.用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组中，不计摩擦和滑轮重，则（）
A.只能省一半力，因为只有一个动滑轮
B.只能省2/3的力，因为动滑轮上绕了3股绳子
C.可能省一半力，也可能省2/3的力，因为绕绳的方法有两种
D.以上说法都不对
图122713.如图1227所示，重物G=40N，若不计绳子与滑轮之间的摩擦，将物体匀速提起所用的拉力为22N，则下列说法中正确的是（）
A．动滑轮的重为4N
B．动滑轮的重为2N
C．绳子1受到的拉力为24N
D．绳子2受到的拉力为44N
图122814.工人用如图1228所示的滑轮组提升重物，在10s内将200N的物体匀速提升2m,已知工人的拉力为80N。则下面说法中错误的是()
A.所做有用功是400J
B.工人所做的总功是480J
C.工人做功的功率是48W
D.滑轮组的机械效为62.5％
15.某机械的效率是80%，它的意思是（）
A.总功中有80%用来克服额外阻力做功
B.总功中有20%用来克服额外阻力做功
C.总功中有20%用来克服阻力做功
D.以上说法都不对
图122916.用图1229中甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N、绳重和摩擦力不计。则（）
A．手的拉力：F甲=F乙；机械效率：η甲=η乙
B．手的拉力：F甲＜F乙；机械效率：η甲＜η乙
C．手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＜η乙
D．手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＞η乙
图123017.如图1230所示，有一斜面长为l，高为h，现用力F沿斜面把重为G的物体从底端匀速拉到顶端。已知物体受到斜面的摩擦力为f则下列关于斜面机械效率η的表达式正确的是（）
A.η=Ghfl×100%
B.η=Gh（F-f）l×100%
C.η=Gh（F+f）l×100%
D.η=GhGh+fl×100%
18.请在图1231中画出力F对支点O的力臂，并用l表示。
图1231图123219.双休日，小明一家三口骑着自行车外出旅游，途中遇到一陡坡，如图1232所示。小明感到越来越吃力，此时，爸爸告诉他，路上没有人和车辆，可以走“S”形路线。这个办法还真奏效，轻松地就上到了坡顶。请你运用所学的物理知识解释走“S”形路线省力的道理。
20.某同学测量滑轮组的机械效率时，先用弹簧测力计测出物重G；然后按如图1233所示组装好器材，拉动弹簧测力计使物体匀速上升，用刻度尺分别测出物体上升的高度h和绳端移动的距离s，在物体静止时读出拉力的大小F；最后，根据公式η=GhFs算出滑轮组的机械效率。图1233
(1)以上操作过程存在一处错误，请在错误的句子下面画上横线，并写出正确的操作方法：
。
(2)在这个实验中，若物重为4N,重物上升了0.1m，弹簧测力计示数为2N，请计算该滑轮组（如图1233）的机械效率η＝。
（3）为了提高滑轮组提升物体时的机械效率，请你提出两条措施：
①；
②。
（4）计算发现该滑轮组的机械效率小于1，你能分析一下效率不是100%的原因吗？请你试着写出两条：①；
②。
21.（改编）小明学过机械效率后，提出了一个问题：“斜面的倾角程度与斜面的机械效率有没有关系？”针对这个问题他做了在斜面上匀速拉动物块的探究实验（如图1234所示），并记录实验数据如下：
实验
次数斜面的
倾斜程
度物体
重
G/N物体上
升高度
h/m沿斜面
的拉力
F/N物体移
动距离
s/m有用
功
W有/J总功
W总/J机械
效率
/η1较缓5.00.11.60.50.50.8632较陡5.00.152.20.50.751.1683最陡5.00.253.10.5图1234（1）第三次实验填入表格中的数据：有用功J，总功为J，机械效率为。
（2）通过对上述实验数据的分析，你认为斜面省力情况与斜面倾角程度的关系是：斜面越陡，越。
（3）通过对上述实验数据的分析，你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：
。
（4）如果小明还想要探究斜面机械效率与物重的关系，实验时应控制哪些条件不变？
。
图123522.如图1235所示，小王站在高3m、长6m的斜面上，将重200N的木箱A沿斜面匀速从底端拉上顶端，拉力大小恒为120N，所花时间是10s。求：
图1236（1）木箱A沿斜面方向的运动速度。
（2）小王对木箱做功的功率。
（3）斜面的机械效率。
23.小明和他的兴趣小组利用如图1236所示的滑轮组进行实验，人以600N的力向下拉绕在滑轮组上的绳子的一端，10s内绳子自由端移动了1.5m，重物上升0.5m，已知该滑轮组的效率为70％（g取10N/kg,不考虑绳重及摩擦）。
（1）画出小华兴趣小组所用滑轮组的绕线情况。
（2）人的拉力做功的功率是多少？
（3）被吊起重物的质量是多少？
（4）动滑轮的重是多少？
参考答案
【课后巩固】
1.功费力小于
2.定滑轮动滑轮
【解析】定滑轮是一个等臂的杠杆，它不能省力，但能改变力的方向；动滑轮是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆，不能改变力的方向，但能省力。
3.费力c
【解析】此杠杆的动力臂小于阻力臂；在阻力和阻力臂一定时，动力臂越大，所用的动力就越小。
4.省力盘山公路
【解析】盘山公路的高度一定，但增大了斜面的长度，故机动车行驶时所需动力较小。
5.A
【解析】使用筷子时，动力作用点在支点和阻力作用点之间，动力臂小于阻力臂，故属于费力杠杆，但动力移动的距离比阻力移动的距离要小。
6.A
【解析】使用镊子时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，而其他工具的动力臂都大于阻力臂，均属于省力杠杆。
7.D
【解析】实验中单独的一组数据往往具有偶然性，因此，通过实验数据得出相关的规律时，必须进行多次测量，从而使结论具有科学性。
8.B
【解析】定滑轮是一个等臂的杠杆，既不省力也不费力，但能改变力的方向；动滑轮实质上是一个动力臂二倍于阻力臂的杠杆，它能省力，但不能改变力的方向。
9.C
【解析】通过机械用10N的拉力不能提起重15N的物体时，该机械不能省力。定滑轮既不省力，也不费力，故不能达到目的。而杠杆可以通过改变力臂的关系、斜面可以通过改变斜面长和斜面高的关系来达到省力的目的。
10.C
【解析】因AO＝OC，故这属于一个等臂杠杆，当在木棒的A、C两点各增加一个同样的钩码时，杠杆左右两端增加的（力×力臂）的大小相等。
11.B
【解析】机械效率是有用功与总功的比值，甲的机械效率比乙的高，说明有用功在总功中所占的比例大，即甲所做的额外功比乙的少。
12.C
【解析】甲是一个定滑轮，不省力也不费力，而乙是一个动滑轮，能省力，故A图比B图费力；但因B要克服动滑轮的重而做额外功，故B的机械效率较A的低；将同样重的一袋沙子提到相同的高度，甲做的总功较乙的小，由于功率不但与做功多少有关，还与做功所用时间有关，故甲的功率并不一定比乙小；甲、乙都是将同一重物提升同样的高度，故做的有用功相等，但乙的额外功多，故机械效率不等。
13.如图所示。
【解析】要使滑动组最为省力，那么承受物体总重的绳子段数应该为最多。
14.（1）左水平力臂
（2）F1l1=F2l2不合理结论具有偶然性（结论没有普遍性）
（3）杠杆自重的影响。
15.（1）由表中数据可以看出，使用定滑轮时（乙图）F1与G不相等，这是由于没有考虑弹簧测力计外壳本身的重力；使用动滑轮时（丙图），F2不等于物重的一半，这是由于没有考虑动滑轮本身的重力。
（2）对实验方法的改进意见：使用定滑轮时（乙图），应水平拉动弹簧测力计；使用动滑轮时（丙图），要先测出钩码和动滑轮的总重，然后比较拉力与总重之间的关系（或采用轻质滑轮）。
16.（1）依题意可知，所组装的滑轮组如图所示。
由做功的功率P=Wt=Flt和l=2h得
P=220N×2×2m/5s=176W。
机械效率η=W有W总=GhFl=400N×2m/（220N×2×2m）=91%。
（2）当所提升的物重为400N时，
W总=Fl=220N×2×2m=880J，
W有=Gh=400N×2m=800J，
W额=W总-W有=880J-800J=80J。
当所提升的物重为500N时，
W′有=G′h=500N×2m=1000J，
W′总=W′有＋W额=1000J＋80J=1080J，
F′=W′总l′=1080J2×2m=270N。
【能力提升】
1.改变力的方向定
2.轮轴（或杠杆）省力
3.平衡粗
【解析】粗端的力臂较细端的小，由杠杆的平衡条件可知，粗端作用在杠杆上的力较大。
4.省力400
【解析】独轮车在力的作用下能绕固定的点转动，故属于杠杆；根据杠杆的平衡条件和所给数据即可求出力F的大小。
5.11090.9%
【解析】W有=Gh=300N×2m=600J，W额=G动h=30N×2m=60J，则W总=600J＋60J=660J，而W总=F×3×2m=660J，即F=110N；
η=W有/W总=600J/660J=90.9%。
6.C
【解析】凡是能改变力的大小或方向的装置都叫做简单机械；使用任何机械都不能省功；对于省力的机械，它的动力移动的距离比阻力移动的距离要大，故需要多移动距离（费距离）；动滑轮只能改变力的大小，不能改变力的方向。
7.C
【解析】从图中可知，杠杆左边的力臂＞右边的力臂，根据杠杆的平衡条件可知，G1＜G2，将两个物体同时浸没在水中时，它们受到的浮力相等，则杠杆左端减小的力×力臂大于右端减小的力×力臂，故B端将下沉。
8.B
【解析】因动力作用点在支点和阻力作用点之间，容易知道划桨时，桨的动力臂小于阻力臂，故属于一个费力的杠杆，但省距离。
9.A
【解析】第一个图中的滑轮为定滑轮，故拉力等于摩擦力；第二个图中的滑轮为动滑轮，故能省一半的力，拉力等于摩擦力的一半。
10.C
【解析】a中重物由2段绳子承担，b中是两个定滑轮，c中重物由两段绳子承担，d中重物由3段绳子承担。显然，b中的拉力最大为F=G，d中拉力最小为F′=G/3。
11.C
【解析】人们在门前用铁锨铲雪时，目的是要将雪铲起，即克服雪的重力所做的功为有用功，克服铁锨的重力所做的功是不得不做的，对人们没有用的功，属于额外功；使用铁锨时，动力臂小于阻力臂，故属于一个费力的杠杆。
12.C
【解析】由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组中，当绳子自由端向下拉时，承受物体总重的绳子段数为2；当绳子向上拉时，承受物体总重绳子段数为3。
13.A
【解析】因F=（G物＋G动）/2，则G动=2F-G物=2×22N-40N=4N；而绳子2受到的力等于G=40N，绳子1受到的力等于F=22N。
14.D
【解析】W有=Gh=200N×2m=400J，
W总=Fs=80N×3×2m=480J，
则机械效率η=W有W总=400J480J≈83.3％。
工人做功的功率P=W总t=480J10s=48W。
15.B
【解析】机械效率是指有用功与总功的比值，即有用功在总功中所占的百分比。某机械的效率是80%，则是指总功中有20%用来克服额外阻力做功，80%用来做有用功。
16.D
【解析】甲为定滑轮，故手的拉力等于被提升的物重；乙图为动滑轮，故手的拉力小于被提升的物重；由于乙需要克服动滑轮的重力做功，故乙的效率较甲的小。
17.D
【解析】斜面的机械效率η=W有W总，而W有=Gh，W总=W有＋W额，且W额=fl。
18.如图所示:
19.在高度一定的情况下，斜面越长越省力。“陡坡”相当于一个斜面，其高度一定，走“S”形路线时，增大了斜面的长度，所以较为省力，自行车容易上去
20.(1)画横线的部分是：“在物体静止时读出拉力的大小F”
正确的方法：在匀速拉动物体时读出拉力的大小F
(2)η＝66.7％
（3）①减轻动滑轮和绳的自重②减小轮和轴之间的摩擦③在绳能承受的拉力范围内，增大物重(写出其中两条即可）
（4）需要克服动滑轮及绳子重力做额外功需要克服绳子与滑轮间的摩擦做额外功
21.（1）1.251.5581％
（2）费力
（3）在其他条件不变的情况下，斜面越陡，机械效率越高
（4）斜面的倾斜程度、斜面与物体接触面的粗糙程度。
22.（1）v=st=6m10s=0.6m/s。
（2）小王对木箱做的功为
W=Fs=120N×6m=720J,
则做功的功率为
P=Wt=720J10s=72W。
（3）W总=720J,W有=Gh=200N×3m=600J。
则斜面的机械效率为
η=W有W总=600J720J=83.3％。
23.（1）由题意可知，向下拉绳子时，承担动滑轮及重物的绳子股数：
n=1.5m0.5m=3(段)。
（2）人的拉力F=600N，移动距离s=1.5m,时间t=10s。
则人的拉力做功的功率为
P=Wt=Fst=600N×1.5m10s=90W。
（3）由机械效率的公式可知η=GhFs，则
G=Fs×ηh=600N×1.5m×70％0.5m=1260N，
该物体的质量m=Gg=1260N10N/kg=126kg。
（4）W额=G动h=W总-W有，则
滑轮组的机械效率篇5
图1(1)根据表格中的数据，在图甲种画出滑轮组的绕绳方法．(2)实验中，沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使物体缓缓上升，在测量绳端所受的拉力时，弹簧测力计应(选填“保持静止”或“匀速上升”)．(3)第三次试验时，测力计示数如图乙所示，此时绳端受到的拉力为N，滑轮组的机械效率为%．(4)根据表格中的数据分析可知:①随着物重的增大，额外功(选填“变小”、“不变”或“变大”)，原因是．②要提高同一滑轮组机械效率，可以采取的措施．图2［点拨］“影响滑轮组机械效率的因素”是滑轮组机械效率的实验探究题的常见考点，本题涉及的都是基本实验方法的考查．具体点拨如下:(1)要确定滑轮组的绕绳方法，首先应根据物体上升的高度h与绳端移动的距离s的关系n=s/h，确定与动滑轮相连的绳子的股数从而确定绕绳方法．(2)探究滑轮组的机械效率时，要沿竖直方向匀速向上拉动弹簧测力计，这样能使物体处于匀速上升平衡状态，此时弹簧测力计示数为绳端所受的拉力;(3)根据图乙的测力计指针位置和测力计的分度值确定读数，可得到绳端的拉力．
根据滑轮组机械效率η=W有W总×100%=GhFs×100%公式，可求出此时滑轮组的机械效率η为74．1%．(4)①随着物重的增大时，摩擦力也相应变大，克服摩擦力所做的功为额外功，所以额外功将变大．②分析表中的第1、2、3次实验数据可知，动滑轮重一定，钩码重依次为1N、2N、4N，则滑轮组的机械效率依次为55．6%、66．7%、74．1%，这说明在使用同一滑轮组提升重物时，钩码越重，机械效率越高;可得:要提高同一滑轮组机械效率，可以采取增大所提重物的质量的措施．图2［答案］(1)如图2所示(2)匀速上升(3)1．874．1(4)①变大克服摩擦做功更多②增加提起的物重或减轻动滑轮重例2．用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率．实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升．(1)实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为N，钩码总重G为1．0N，钩码上升高度h为0．1m，测力计移动距离s为0．3m，则杠杆的机械效率为%．请写出使用该杠杆做额外功的一个原因:．(2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据:根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论?答:;请简要说明两条理由:①;②．［点拨］(1)前两问是常考题，属于较易题．相信同学们对这类问题能很好掌握了．对于第三问，我们可以从杠杆本身的自重和摩擦这两因素去思考，问题不难解决．(2)在探究杠杆的机械效率是否与钩码悬挂点的位置和钩码的总重有关时，应采用控制变量法．
如在探究杠杆的机械效率是否与所挂钩码的总重有关时，应保持钩码悬挂点的位置、钩码升高的高度等因素不变;此外，应多次(至少三次)改变钩码的总重，测出多组数据，通过比较、分析才能得出结论．本题中仅有两组数据，且未控制变量，故不具有可比性，因此，不能得出结论．［答案］(1)0．566．7使用杠杆时需要克服杠杆自重、摩擦力等做功(2)不能①两次实验时钩码没有挂在同一位置②仅根据一次对比实验所得的结论不可靠［点评］对实验结论进行评估时，应从下列方面进行考虑:实验方法是否科学，实验步骤是否合理，实验图4结论是否具有普遍性．［变式］(2016杭州)小金用如图4所示的实验装置测量杠杆的机械效率．实验时竖直向上拉动杠杆，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升(支点和杠杆的摩擦不计)．问:(1)重为5N的钩码挂在A点时，人的拉力F为4N，钩码上升0．3m时，动力作用点C上升0．5m，此时机械效率η1为．(2)小金为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，仍用该实验装置，将钩码移到B点，再次缓慢提升杠杆使动力作用点C仍然上升0．5m．问:人的拉力F与第一次相比___(选填“变大”“变小”或“不变”)．比较此时的机械效率η2与η1的大小并用学过的知识给以推导．［答案］(1)75%(2)变小此时的机械效率η2＜η1推导过程如下:杠杆的机械效率可表示为:η=W有用W有用+W额=11+W额W有用杠杆升高的高度不变，所以克服杠杆自重所做的额外功不变(即W额=G杠杆h杠杆不变);由于悬挂点B更接近支点，所以钩码提升的高度减小，根据W有用=Gh可知，有用功减小;从上面η的表达式可知:W有用减小、W额不变，所以W额/W有用变大，分母变大，η就减小;即η2＜η1．
作者:蔡雪华
滑轮组的机械效率篇6
在初中物理教学中，机械效率这个知识点内容貌似简单，概念简单、公式简单，实则不然.教学时，学生不仅要正确理解概念、公式，还要会正确、熟练地应用、分析和进行计算.在教学中应从这几方面考虑资源的开发和利用.
1重视文本课程的资源开发和利用
在概念的建立上，可考虑从生活中的学习效率和工作效率等引入，使之更贴近生活.这样学生更容易接受，也才能更好地体现物理来源于生活的理念.
2实验室课程资源开放
在概念的建立上，可以由实验探究引入，用滑轮提重物和不用滑轮提重物比较做功的多少，找出原因.
3发挥多媒体教学资源的优势
在概念的建立上，利用现代化教学手段多媒体技术、课件、视频等辅助教学.
4社会教学资源的利用
在概念的建立上，利用课外读物、课后小资源、网络、学校图书室等资源辅助教学.
5教学设计
5.1教学过程
（1）有目的复习功（做功的两个必要条件、公式、单位），为下面的学习打下基础.
（2）观看多媒体课件起重机往楼上运砖和人往楼上运砖比较各自的优势与不足.有些优势和不足学生答不上来，为下面的探究打基础.
（3）通过再探究动滑轮，深入探究使用动滑轮过程中做功的情况.（这里可以先展示用手提升钩码，问学生有没有力做功，学生可以自然分析出克服钩码重力G做功了，所做功的大小就等于Gh，达到了将重物G提升h高度的目的，接下去可以提问学生除了直接用力提升重物外，还可以用什么办法来提升重物？学生会分析用杠杆、滑轮（包括定滑轮、动滑轮、滑轮组），然后请学生选择一种简便而省力的提升办法，学生一般会选择动滑轮.然后在黑板上画出动滑轮提重物的简易图，为形象标出F、S、G、h，及相关力做功打好基础.接下去请学生分析在使用动滑轮提升重物时有没有力做功，拉力做功、动滑轮克服重力做功，比较利用动滑轮提升时能否省功，请学生一起探讨如何测量做功的多少，并怎样设计记录表格，以前面有探究实验时设计过的表格为基础，所以学生应该有这个经验，老师在这里只要适当引导，并注意表格设计的规范.
实验次数 G/N h/m F/N S/m Gh/J FS/J η123
注意点：（1）布置实验前先分析三次实验的安排，根据教学要求第二次增加距离，第三次增加物重，分析实验数据的规律， 便于为下面如何提高机械效率的方法打下伏笔.
（2）距离利用S和h的关系，只需测量h，S=2h.
（3）采集两组学生数据，分析数据，得出结论.
FS>Gh，使用动滑轮提升重物，动力F做的功FS大于重物被提升所需做的功Gh，为完成提升重物这个任务，如果直接用手提升重物，需要做功Gh，为完成此目的而做的功称为有用功，记作W有用=Gh，使用机械后同样要完成提升重物G到h的高度，同样地为完成此目的做的功称为有用功记作W有用=Gh，分析：利用机械可以省力，但有没有省功呢？力F总共需要做的功为FS，记作W总=FS，W总>W有用，结论：利用机械没有省功，也就是说总功中有一部分是有用功，还有一部分是使用机械后造成的额外多做的功，并得出W额外=W总-W有用，总结得出：使用机械提升重物可以省力但并没有省功，不但没有省而且还多做了一部分额外功，并请学生通过回忆实验过程分析额外功存在的原因（摩擦、动滑轮的重）.
通过联系生活实际，额外功是没有用的，应尽量减小，而有用功的部分越大做功的效率越高，由此引入机械效率的概念.花这么多时间分析的目的是为了让学生明确区分有用功和总功，因为根据以往经验这两个功的区分是个难点，后面的定义计算等反而一般不会错.
定义机械效率：
我们就用有用功占总功的比例来表示机械效率，η=W有用/W总×100%，对于实际机械由于额外功总是存在，η< 100%，机械效率的高低反映了使用机械时有用功的比例，机械效率越高，反映出机械性能越优.
滑轮组的机械效率篇7
测定滑轮组机械效率是简单机械中的重要内容，尽管不知出于什么原因，这一内容在新修订的苏科版教材中被删去了，但在实际教学中我们仍然觉得这是一个重要实验，应当让学生体验之.事实上，在例行的知识的教学中，我们确实都能收获很多.其中有些收获是学生的共性现象，自然值得一提；而有些收获则是量变后引起的质变，是厚积的薄发，因而也应当记下来.
1由实验原理所想到的
这是笔者的思考，是基于一次讨论的思考！在前些年的某个时候，关于这一实验的原理有了一些讨论，这个讨论首先发生于学生当中.由于在前面的知识学习中，学生已经能够由机械效率的定义式η=W有用 W总×100%推理出η=G物 G物+G动×100%=G物 nF×100% （第一个等号仅适用于不计绳重和摩擦的情形），于是就有学生提出：在滑轮组的运用当中，绳子自由端移动的距离s与物体上升的高度h之间存在着固定的n倍的关系，为什么在实验当中还要去测出这两个物理量呢？为什么此实验的原理公式不确定为η=G物 nF×100%呢？起初一听，觉得学生的说法还是有道理的，当然也证明了学生是处于思考的状态当中.再后来，当笔者将这个问题提出来与物理同行进行商讨时，也出现了类似的情形，不少老师认为事实上是可以用此公式作为本实验的原理表达式的，还有老师开玩笑地说，其实学生在实验当中根本就没有测物体上升的高度和绳子自由端移动的距离，最后照样把机械效率算出来了.
基于这样的认识，笔者考虑到教材的权威性，还是思考教材这样设计的理由.经过资料查阅以及对机械效率的理解，笔者认为是不可以用后者作为本实验的原理公式的，原因有二：一是原来的原理表达式η=Gh Fs×100%更具有代表性，无论是对于杠杆、滑轮，还是对于滑轮组和斜面等简单机械而言，这一公式都是适用的.换句话说，如果我们所要测的不是滑轮组的机械效率，而是杠杆或者斜面的机械效率，此公式也是适用的.而η=G物 nF×100%只适用于滑轮或滑轮组；二是基于对机械效率概念的理解，这一点更为重要.机械效率在教材上定义为“有用功与总功的比值”，而功是一个过程量.既然是一个过程量，那就说明物体在力的方向上移动了一段距离（位移）.很显然，只有h和s的存在，才能证明做功的过程发生了，也只有在这个过程中，机械效率这一概念才有存在的意义.而η=G物 nF×100%这一表达式其实不能表明做功过程的存在，换句话说，即使用弹簧测力计拉着绳子的自由端不动，这三个量也是存在的，也是能计算出效率的.但很显然，此时计算出来的机械效率是没有实际意义的.
由此可见，我们教物理时很容易由于应试等原因影响，使得教学重心落在物理习题的解答上，而忽略了最为根本的物理原理的讲授.如果真如上所说，认同了学生的这一观点，那么对学生的负面影响是较大的.这样的教学只能说教会了学生解答物理题目，不能说教会了学生悟理.当然，学生提出问题本身的行为，还是值得表扬的.
2做了之后才知道更难
这是学生的原话！这个实验在先前的讲解之时，学生非常兴奋.加上前面探究动滑轮和定滑轮时进行的演示实验，故而学生认为测定滑轮组机械效率的实验非常简单.在熟悉了实验步骤之后，学生走入了实验室.
可当他们面对着看似简单的教材时才发现还有原来没有发现的一些问题.比如说他们发现铁架台上无法固定定滑轮――因为定滑轮上的挂钩尺寸小于铁架台上的横杆直径，会动脑筋的同学一是想到了截一段线下来进行固定；二是想到了可以将固定横杆上的另一个未起固定作用的螺丝旋开一点，而有的同学则只能看别人解决了问题之后再依葫芦画瓢.再比如说有学生在组装滑轮组时出现了问题：将细线的一段固定在动滑轮上之后，再将线绕到定滑轮上，然后向下再绕过动滑轮并且想向上提时，发现动滑轮容易“翻倒”，而且屡试屡翻.于是不会动脑的同学只好玩合作，让其中一个同学用手固定住，而会动脑筋的同学则想到应当在动滑轮上先挂一个物体（这样重心在细线的下面，就稳定了）.再到后来测拉力的时候，由于细线长度足够，不少同学将弹簧测力计系在细线的末端，结果在控制弹簧测力计匀速上升时，发现人体高度不够，没办法甚至站到了凳子上，可这样又无法测量绳子自由端移动的距离了，可谓矛盾百出.而聪明的同学则想到弹簧测力计应当系在靠近动滑轮的地方，这样就用不着爬上爬下了.
这些矛盾本质上都与测定滑轮组的机械效率无关，可它们又确实发生在这一实验当中.由此可见，一个实验的完成绝对不是理解了实验原理和实验步骤那么简单，其中有很多的工作要做.问题在于，这样的“悟理”过程不能只局限于老师自身，还要向学生进行传递，让学生认识到这一点.
3悟理就在学物理过程中
滑轮组的机械效率篇8
1.根据杠杆的特点,找出图中不同于其他三个的是( ).
A.起瓶器B.缝纫机踏脚板
C.钳子D.独轮车
2.如图所示,O为杠杆的支点,第一次杠杆在重物G和力F1的作用下处于水平位置平衡.如果第二次杠杆在重物G和力F2的作用下仍在图中位置保持平衡,下面关系中正确的是( ).
A.F1>F2B.F1=F2
C. F2>F1>G D.无法判断
3.如图所示是甲、乙两个物体做功与所需时间的关系图像,由图可知,甲物体的功率P甲与乙物体的功率P乙相比是( ).
A.P甲>P乙B.P甲
C.P甲=P乙D.无法确定
4.如图所示,滑轮组上挂上甲、乙两个物体后处于静止状态(滑轮重及摩擦不计),则( ).
A.甲物体的质量大
B.乙物体的质量大
C.两物体的质量一样大
D.无法比较它们的质量大小
5.施工工地上,一个滑轮组经改进后提高了机械效率,用它把同一物体匀速提升同样的高度,改进后和改进前相比较( ).
A.总功不变,有用功增加了
B.总功不变,额外功减少了
C.有用功不变,总功减少了
D.做的有用功减少了
6.如图(不计绳重与摩擦,且动滑轮重G动小于物重G),用它们分别将相同重力的甲、乙两物体匀速提升相同的高度,所用的拉力分别为F甲、F乙,它们的机械效率分别为η甲、
η乙.则下列关系正确的是( ).
A.F甲F乙
C.η甲
7.如图所示装置,若小华用60N的力把绳子匀速拉出5m,重300N的小明被匀速举高0.5m,这个盒子内机械的机械效率是( ).
A.50%B.20%
C.75% D.条件不足,无法计算
第7题图 第8题图
8.把一个重物以相同的速度沿AD、BD、CD三个光滑斜面匀速推向顶端,如图所示,则推力的功率是( ).
A.沿AD最大 B.沿BD最大
C.沿CD最大 D.一样大
二、填空题(每空2分,共30分)
9.如图所示是一种脚踩式垃圾桶,其中运用了杠杆的有关知识,试判断(选填“ABC”或“DEF”)杠杆是省力杠杆.这一杠杆给人带来的好处是省力,它的缺点是.
10.钓鱼时,钓鱼竿可看成一根杠杆,如图,它是一个杠杆,其支点位于图中的点.要使钓起鱼时省力一些,则钓鱼者两只手之间的距离应 一些(选填“增大”或“减小”).
11.如图所示的滑轮是定滑轮,实质是
杠杆,手拉弹簧测力计在A、B、C三个不同位置时,拉力FA、FB、FC的大小关系是
.
12.如图是一种开瓶器.使用时将螺旋钻头旋进软木塞,再用双手按压把即可将瓶塞拔出.压把相当于 .王哲在3s内将瓶塞拔出,若瓶塞长5cm,瓶塞受到的平均阻力为300N,则王哲克服瓶塞阻力做了 J的功,其做功的功率为 W.
13.将重物从长4m、高1m的斜面底部匀速推上斜面顶端.已知沿斜面所用的推力是300N,斜面的机械效率是75%,则推力做的总功是 J,推力做的有用功是 J,物体与斜面间的摩擦力为 N.
14.用动滑轮将重500N的物体举高80cm的过程中,机械效率为80%,则此过程所做的额外功为 J.若不计滑轮摩擦及拉线质量的影响,则可知动滑轮重 N.
三、解答题(共46分)
15.(12分)请按下列要求作答.
(1)(4分)画出F所对应的力臂.
(2)(4分)如图所示是一侧带有书柜的办公桌,现在要用一个最小的力将其一端稍抬离地面.请画出这个力的方向和这个力的力臂,并用“O”标明这个“杠杆”的支点.
(3)(4分)如图所示,汽车陷入烂泥中,附近有一棵大树,车上有滑轮两只,绳子一根,如何用最小的力把汽车拉出来?在图中画出滑轮组绳子的绕法.
16.(7分)探究“斜面的机械效率”的实验装置如图所示,某实验小组提出了“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关”的猜想:
下表是该小组根据此猜想进行实验所记录的数据:
(1)请将表格中空格处的数据填写完整;
(2)由以上表格数据小明得出“斜面越陡机械效率越高”的结论,要得到此结论需要控制不变的因素有:① ;②;③.
(3)分析表格中的实验数据还可推知:高度相同的斜面越长越(选填“省力”或“费力”);斜面在我们生活中的应用有
.(写出一条即可)
17.(5分)在“研究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)实验前,发现杠杆处于如图所示位置,应将杠杆右端的平衡螺母向移动(选填“右”或“左”),使杠杆在 位置平衡.
(2)杠杆平衡后,小华将3个重力均为0.5N的钩码挂在杠杆左端C后,又将弹簧测力计钩在杠杆A处的细线上.要使杠杆在水平位置平衡,且弹簧测力计的示数最小,小华应沿方向拉弹簧测力计.在此情况下,小华读出弹簧测力计示数为2.5N.小华对这次实验数据分析后得到杠杆平衡的条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂.你认为他这样就得出结论是否合理?;简述理由:.
18.(10分)一辆桑塔纳汽车在一段平直的沪宁高速公路上以108km/h的速度匀速行驶,汽车的牵引力为2×103N,求:(1)汽车受到的平均阻力;(2)汽车5min内做的功;(3)汽车的功率.
19.(12分)如图甲所示的滑轮组,不计绳重和摩擦,绳子能承受的最大拉力为500N,物体重G从200N开始逐渐增加,直到绳子被拉断.每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度.图乙是滑轮组的机械效率随物体重力而变化的开始阶段的一段图像.求:
(1)动滑轮的总重多少牛?
(2)该滑轮组能提起的最大物重是多少牛?
(3) 该滑轮组的机械效率最大为多少?
(命题人:镇江市外国语学校樊长春)
“简单机械和功”检测题参考答案
1.B2.C3.A4.A5.C6.B7.A8.C
9.DEF费距离10.费力A增大11.等臂相等12.杠杆15513.12009007514.100125
15.(图略)
16.(1)80%1.5(2)①小车重 ②斜面长 ③斜面粗糙程度 (3)省力盘山公路
17.(1)右水平 (2)竖直向上不合理只有一次实验数据得出的结论不具有普遍性
18.(1)2×103N(2)1.8×107J(3)6×104W
19.(1)200N(2)1800N(3)90%
“机械能和内能”检测题参考答案
1.C2.B3.C4.B5.B6.D7.B8.A 9.A10.A11.C12.C13.D
14.增加减少15.内电 16.大8.4×101017.大于 不变18.乙乙19.热传递蒸发比热容大在灯盏上加盖
20.(1)①(2)大于(3)等于21.(1)吸收热量的多少 (2)大于 (3)沙子 (4)沙子受热不均匀
滑轮组的机械效率篇9
作为教师，不能要求学生把所有的习题都做完来应付考试，而应该对习题做出筛选，通过精选的习题帮助学生巩固所学的物理知识，训练学生的解题能力，以提高习题教学的效率。
关于习题的选编，本人经过多年的思考和实践，总结出以下几点经验，供大家参考。
一、习题的选编要有较强的针对性和目的性
习题教学可以帮助学生加深对所学物理概念、定律、公式的理解，可以帮助教师进行有效的教学反馈，可以提高学生解决实际问题的能力，可以拓宽学生的知识面，可以激发学生的求知欲，可以培养学生热爱科学的情感，等等。所以，习题的选编必须有针对性，有明确的目的。下面从三个主要方面加以论述。
1.选编的习题，应能帮助学生加深对物理概念的理解
【例1】 某电能表表盘上标有“3000r／kW?h”，用该电能表和手表来测算某电灯的电功率，发现转盘转15转用了3min，则这只电灯的电功率是 W。
根据人民教育出版社的物理教材安排，学生学习“电功率”这个物理概念时，还没有学习力学上的“功”和“功率”， 课本也没有介绍“电功”的概念，“电功率”这个概念是这样给出的：一个用电器功率的大小等于它在1秒内所消耗的电能。所以，学生学习“电功率”这个概念时，觉得很难理解。通过选编这道习题，可以帮助学生加深对“电功率”的理解。
同时，可以组织学生在完成这道习题时，利用电能表和手表来测算教室里某电灯的电功率，使学生通过完成习题来经历实验探究过程，在科学方法上也有一定的收获。
2.选编的习题要能帮助学生加深对物理定律的理解
【例2】 由欧姆定律的公式I=U/R，变形可得到R=U/I，关于此式的物理意义，下面说法正确的是（ ）。
A．导体的电阻跟它两端的电压成正比
B．导体的电阻跟通过它的电流强度成反比
C．导体的电阻跟它两端的电压和通过它的电流强度无关
D．加在导体两端的电压为零，则通过它的电流为零，此时导体的电阻为零
通过对这道习题的分析解答，可以帮助学生加深对欧姆定律的理解，使学生深刻体会到，对于物理定律和公式，不能死记硬背、生搬硬套，而要深刻理解它的物理意义。同时，也能帮助学生加深对“电阻”概念的理解，使学生知道电阻是导体的一种特性，由导体的材料、长度、横截面积和温度决定的，与电压和电流无关。
3.选编的习题要能帮助学生加深对物理研究方法的理解
【例3】 下列说法正确的是（ ）。
A．长度相同的两根导线，细的导线电阻一定大
B．粗细相同的两根导线，长的导线电阻一定大
C．长度相同的铜导线和铁导线，铜导线的电阻一定小
D．常温下，在长度和横截面积都相同时，铝导线比铜导线的电阻大
这道习题虽然不是直接考查探究实验中的研究方法——控制变量法，但通过对此习题的分析，可以从另一个侧面加深对“控制变量法”的理解。
二、习题的选编要有较强的典型性和代表性
图1【例4】 如图1所示，已知电源电压为6V，电流表A1的示数为0．2A，则电压表V2的示数是 ，电流表A2的示数是 。
这是一道较为典型的电路分析习题。通过对此题的分析解答，可以使学生学会分析复杂电路的基本方法。首先是简化电路，把电压表看成断路，把电流表看成导线，判断用电器或电阻之间是串联还是并联。若为串联，则电流相等，各个电流表示数相等；判断电压表的示数时，每次只接入一个电压表进行判断。若为并联，则电压相等，各个电压表示数相等；判断电流表的示数时，每次只接入一个电流表进行判断，其余电流表看成导线。通过这道习题的训练，学生可以基本掌握分析复杂电路的方法。
三、习题的选编，在难度上要有梯度性
学习的过程是一个循序渐进的过程，习题的训练亦应如此。所以，习题的选编要呈现由浅到难的梯度。在涉及的知识内容上，应首先选编直接应用所学物理知识就能够解决的习题，再选编先需要作出选择、灵活应用所学物理知识才能解决的习题。在涉及的解题方法上，应先选编用简单的、学生易于接受和掌握的方法就能解答的习题，再选编复杂的、学生需要经过一番思考才能解答的习题。
下面通过六道练习题，对此进行详细说明。
图2
1．如图2，利用动滑轮匀速提升重为960N的物体，所用拉力为600N，物体匀速升高1m，则人做的有用功是 ，总功是 ，额外功是 ，动滑轮的机械效率是 。
图3分析：此题为计算滑轮机械效率的典型基础题，只要分析计算出s=2h=2×1m=2m，就可以运用公式进行计算。
2．如图3所示，小穆同学在“测量滑轮组机械效率”的实验中，用弹簧测力计通过滑轮组匀速拉起重为6N的物体，使物体升高了0.2m，弹簧测力计示数如图2所示，则该滑轮组的机械效率为 。
分析：此题与前一题相比，难度稍微有所增加，即需要先从图中读出弹簧测力计的示数，然后在进行计算。
3．某工人用图4所示的滑轮组搬运重物，若工人用360N的拉力F将重900N的重物匀速吊起，则滑轮组的机械效率为 。
分析：从题给条件中，只知道G和F，不知道h和s，学生必须通过分析判断，得出对于同一滑轮组，h和s的比值是相同的，才能进行计算。难度又有所增加。
图44．如图4所示，拉力F通过滑轮组将重为21N物体匀速提升，已知动滑轮重3N，不计摩擦及绳重，则拉力F的大小是 ，该滑轮组机械效率是 。
分析：此题不再给出拉力F的大小，而要在“不计摩擦及绳重”的条件下，先利用已知的物重和动滑轮重计算出拉力F的大小，再进行后面的计算。难度明显增加。
5．用如图4所示的滑轮组将重G＝12N的物体匀速提升20cm，所用的拉力F＝5N，滑轮组的机械效率为 。若不计摩擦和绳重，当改为提升18N的重物时，该滑轮组的机械效率为 。当被提升的物重增加时，滑轮组的机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
分析：此题在前一题的基础上，还要求学生计算当所提物重改变后的滑轮组的机械效率。解答此题的关键是抓住使用同一滑轮组，动滑轮的重力是不变的。另外，还要通过前面两个问题的计算，得出同一滑轮组的机械效率与所提升的物重有关，当被提升的物重增加时，滑轮组的机械效率将增大。此题的难度又进一步增加。
图5
6．如图5所示，在50N的水平拉力F作用下，重800N的物体沿水平地面做匀速直线运动, 物体与地面间滑动摩擦力为120N.则滑轮组的机械效率为 ；若物体的速度为0.2m/s,则1min内拉力做的功为 (不计滑轮重、绳重，也不计绳与滑轮之间、轮与轴之间的摩擦)。
分析：此题是沿着水平方向拉动重物，所做的有用功不再是克服物体的重力，而是克服物体与水平支持面之间的摩擦力，解题的思维方式来了一个比较大的转变。另外，题给条件“重800N”又起着“干扰”的作用，使此题的难度更大。
以上六道习题的难度是由浅入深，循序渐进的。
四、习题的选编要涉及各种解题方法，注重解题方法的训练
常言道：“授人以鱼，不如授人以渔”。学生不可能把所有的习题都做完，教师也不可能把所有的习题都给学生讲解一遍。问题的关键是，习题教学的目的不能仅仅停留在解决某一道习题上，而是要通过某一道习题的分析解决，达到巩固知识、掌握方法和培养情感的目的。所以，习题的选编要涉及各种解题方法，注重解题方法的训练，注重一题多解，注重习题教学的多种功能。
滑轮组的机械效率篇10
一、选择题（本大题共12小题，每小题2分，共24分．每小题给出的四个选项中只有一个符合题意）．1．下列工具在正常使用的过程中，可以看作费力杠杆的是 A．起子 B．道钉撬 C．筷子 D．钢丝钳2．在下面的哪个情景中，人对物体做了功A．小华用力推车，但没有推动 B．小强举着杠铃静止不动C．小悦背着书包在教室走动 D．小翔把一桶水从井中提起3．工人用滑轮组把一箱货物从一楼提升到五楼，在滑轮组上加润滑油后，机械效率提高了，则加润滑油后工人提升同样的重物到同样的高度时，所做的A．有用功减小，总功不变 B．有用功增加，总功增加C．有用功不变，总功减小 D．有用功减小，总功减小4．如图所示，不计绳与滑轮之间的摩擦以及绳与滑轮重力时，物体做匀速直线运动，拉力F=60牛，则物体受到地面对它的摩擦力是A．60牛 B．120牛 C．20牛 D．180牛5．如图所示，小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2．若不计绳重与摩擦，则A．W1 = W2，η1 =η2 B．W1 η2C．W1 < W2，η1 W2，η1