滑轮组的机械效率范文
时间：2023-10-23 21:48:01
滑轮组的机械效率篇1
关键词：滑轮组；斜面；机械效率
[滑轮组的机械效率]
一、实验目的
1.通过实验掌握测定机械效率的方法，领会控制变量法的应用。
2.通过实验知道滑轮组的机械效率和物体所受重力的关系，知道提高测滑轮组的机械效率的方法。
二、实验器材
刻度尺、弹簧测力计、钩码、滑轮组两套、铁架台、细绳
三、实验步骤
1.用弹簧测力计测出钩码所受的重力G的值，并记录在表中。
2.按图安装好滑轮组，分别记下钩码和弹簧测力计的位置。
3.匀速拉动弹簧测力计使钩码升高到某一位置处，在运动中从弹簧测力计读出拉力F的数值。
4.用刻度尺分别测出钩码上升的高度（h）和细绳自由端通过的距离（s）。
5.根据W=Gh算出有用功，根据W=Fs算出拉力所做的功（即总功）W总，再用η=W有/W总=Gh/Fs计算机械效率。
6.改变钩码的数量，重复上面的实验，将实验数据记录在表格中。
数据表格
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四、交流讨论
1.在提升钩码的过程中，应注意什么？
要匀速提升钩码。
2.同一个滑轮组挂不同质量的钩码时，机械效率相同吗？
不相同，钩码质量越大，机械效率越高。
3.如图一，甲、乙两个滑轮组都挂相同的钩码时，机械效率是否相同？
不相同，动滑轮越多，机械效率越低。
4.滑轮组的机械效率都与哪些因素有关？
物体的重量，滑轮的重量。
实验结论：
影响滑轮组的机械效率有关因素：（1）被提物体的重量，G越大，机械效率越高；（2）滑轮自重，滑轮组如果越多，虽然省力但是无用功多，机械效率越小；（3）绳与滑轮之间的摩擦。
无关因素：（1）绕线方式；（2）物体被提高的距离；（3）提物体的速度。
提高滑轮组机械效率的方法：增大物体的重量和减小动滑轮的重量、摩擦等。
五、注意事项
1.实验中，如果我们使用的弹簧测力计量程较小（例如5N），那么重物（钩码）不可太少，否则示数过小，误差较大。
2.按国家教委（原教育部）的教学仪器标准规定，用J2122型单滑轮组吊起9.8N的重物实验，其机械效率一般不低于90%，用双并滑轮组吊起9.8N的重物实验，其机械效率不低于60%。若实验得出的机械效率太低，应检查滑轮的缆绳是否从滑轮槽中滑脱出来，或者线绳是否扭结。
3.以下因素会影响测力计读数的准确：测力计不是匀速地移动；测力计指针与刻度板摩擦；重物摆动。
六、实验拓展
为什么用双并滑轮组实验的机械效率比用单滑轮组实验低？（如图二）
提示：双并滑轮组比单滑轮组的滑轮多，自重较大，而且滑轮在运动中要克服摩擦力消耗功，使总功变大，机械效率变低。
例一：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，第1、2、3次实验装置分别如图甲、乙、丙所示。
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（1）比较第1次实验和第2次实验，可得结论：使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越__________。
（2）第3次实验中所做的有用功是__________J，机械效率是__________。
（3）第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多，动滑轮自重增大，对动滑轮所做的额外功__________（选填“增大”或“减小”），因而，由第2、3次实验可知：滑轮组的机械效率与动滑轮自重大小有关。
（4）综合上述结论，提高机械效率的方法有增大有用功，__________额外功（选填“增大”或“减小”）。
参考答案：（1）高；（2）0.4 72.7%；（3）增大；（4）减小
例二：实验题
1.（2011年福建省福州第29题，4分）如图一所示，在“测滑轮组机械效率”实验中，物体重为5.4N。
（1）实验时要竖直向上且________拉动弹簧测力计。若物体上升高度为10cm，此时弹簧测力计的示数如图一中所示，是 N，则滑轮组的机械效率是______。
（2）若仅增加物体的重，该滑轮组的机械效率将________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。（不计摩擦）
2.测定如图二所示的滑轮组的机械效率。
（1）实验所需器材除钩码、弹簧测力计、滑轮、铁架台外，还需要_____和______。
（2）如果将两个1N的钩码匀速提升10cm，弹簧测力计的示数是0.81N，将实验数据填入下表：
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（3）根据测量数据，求此滑轮组的机械效率，写出计算过程。
参考答案：
1.（1）匀速，2.4，75%；（2）增大
2.（1）细绳，刻度尺，（2）2，0.8，10，30
（3）W有=Gh=2N×10m=20J
W总=Fs=0.8N×30m=24J η=■=■=83.3%
[测定斜面的机械效率]
一、实验目的
1.理解总功和有用功的意义，并知道利用斜面拉物体时其测定的方法。
2.学会机械效率的测定方法，领会控制变量法在实验中的应用。
3.通过实验，总结提高斜面的机械效率的方法。
二、实验器材
弹簧测力计、刻度尺、斜面、小木块。
三、实验原理
将物体沿斜面拉动，测出此过程中的总功并计算出相应的有用功，运用公式η=W有/W总=Gh/Fs就可以得出斜面的机械效率。
四、实验步骤
1.用刻度尺测出斜面长S和斜面高h，将数据记录在表1中。
2.用弹簧测力计测出木块的重量G，将数据记录在表格中。
3.用弹簧测力计拉着木块沿斜面匀速上升，读出测力计的示数F，将数据记录在表格中。
4.改变木板的倾斜程度，重做上面的实验，将数据记录在表格中。
5.计算各次实验中斜面的机械效率，并进行比较。
6.改用粗糙程度不同的斜面，重复实验步骤1～3，将数据记录在表格2中，计算各次实验中斜面的机械效率，并进行比较。
五、记录数据表格
1.斜面的机械效率跟倾斜程度关系
表1
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2.斜面的机械效率跟粗糙程度关系
表2
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实验结论：
1.斜面光滑程度相同时，斜面倾斜程度越大，斜面机械效越高，但越费力。
2.斜面倾斜角度相同时，斜面越粗糙，机械效率越低。
例三：长1000m、高250m的斜坡，将一辆重6×103N的矿车以2m/s的速度由坡底拉到坡顶，如果拉力是2×103N，求：
（1）由坡底到达坡顶所用的时间；
（2）拉力做的有用功；
（3）拉力做功的功率；
（4）利用此斜面做功的机械效率。
参考答案：（1）500s；（2）1.5×106J；（3）4×103W；（4）75%
例四：探究斜面的机械效率
如图所示，该实验器材有：不同的三个斜面、小车、________和________.
1.研究斜面的机械效率与斜面光滑程度的关系：
在实验过程中，应选用三个________相同而________不同的斜面进行实验，只有这样才能得出斜面的机械效率与斜面光滑程度的关系。
实验中需要测出的物理量有：小车的重力，斜面的_____及斜面的______，小车在三个不同斜面向上______运动时的三个拉力的大小最后计算出有用功和总功，从而算出不同斜面的机械效率。
结论：__________________________________________。
2.研究斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系：
在此实验中，应选用三个_____相同而______不同的斜面进行实验，测出不同斜面的______以及小车在不同斜面上______运动时的拉力大小，通过计算，最后得出结论。
结论：_________________________________________。
3.该实验说明斜面的机械效率与斜面的______和______有关。
参考答案：弹簧测力计；刻度尺
1.倾斜程度；光滑程度；长；高；匀速；在倾斜程度相同的条件下，斜面越光滑，其机械效率越高。
2.光滑程度；倾斜程度；长和高；匀速；在光滑程度相同条件下，斜面越陡，机械效率越高。
3.光滑程度；倾斜程度。
例四：为了证实其中的部分猜想，学习了机械效率知识后，某物理兴趣小组的同学对“斜面的机城效率跟什么因素有关”这一课题提出了一些猜想：A.跟斜面的粗糙程度有关；B.跟斜面的倾斜程度有关；C.跟物体的重力有关；D.跟斜面的长度有关。
小明同学设计方案并用相同材料的斜面和物块进行探究，下表反映了他的探究过程。
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1.请你替小明在表中两个空格处填上适当的数据
2.通过对比________两次（填实验次数的序号）实验数据，可验证猜想A.
3.通过对比实验①③数据，可以得出的探究结论是：当其他条件一定时，斜面倾斜程度越大，斜面的机械效越_______。
4.若要验证猜想C，应控制不变的量是：斜面长、斜面的倾斜程度和_______，需要改变的量是_______。
参考答案：
滑轮组的机械效率篇2
一、实验装置的考查
测滑轮组的实验需要的实验器材有滑轮组、铁架台、弹簧测力计、刻度尺。在滑轮组的实验装置中一般会给出一定数量的动滑轮和定滑轮，并提出改变拉力方向（图1甲）、最省力的绕线（图1乙）、拉力向某个方向的要求，要求画出绳子的绕法。
二、实验步骤及操作的考查
按组装图把实验器材装配好后；用弹簧测力计测量出重物的重力G；在动滑轮下面挂上重物，并分别记下重物和弹簧测力计的位置；匀速竖直向上或向下拉弹簧测力计，使重物上升一段距离，读出弹簧测力计的读数F；用刻度尺分别量出重物上升的距离h和绳的自由端移动的距离s；由测得的数据，根据η==计算出滑轮组的机械效率。实验过程中关键要匀速向上或向下拉弹簧测力计，使读数更加稳定；读数时还要关注弹簧测力计的朝向不同时的读法，如图2甲图弹簧测力计的读数是2.4N，图2乙图弹簧测力计的读数是2.8N。
三、数据分析的考查
图2中D为铝制滑轮，E为铁制滑轮，其他滑轮都是塑料制造的。根据图2所示装置做了8次实验，数据记录如下表：分析第1和2次的实验数据可知滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关。分析1、3、4三次的实验数据可以得出同一滑轮组的机械效率与物重有关或成正比；根据η==，用同一滑轮组对不同的物体做功时，其额外功不变，重物越重时做的有用功越多，机械效率越高。根据以上分析也能说明“同一个机械，它的机械效率是一个定值”是错误的。分析1、5、6或1、7可知滑轮组的机械效率与动滑轮自身的重力有关；或提升同一物体，动滑轮越重（1、5、6都是一个动滑轮，但由于材料不同，导致重力不同；1和7是同种材料的动滑轮，F的动滑轮个数比A多），滑轮组做的额外功越多，机械效率越低。对比第1和8两次实验数据，可知同一滑轮组机械效率与绳子绕法无关，因为η==，对同一个物体做功时，所做的有用功是相同的，做的额外功也是相同的，所以同一滑轮组在不同绕线时的机械效率也是相同的，但此时它们的拉力不相同。进一步分析可知，在动滑轮和绳重一定的情况下，该滑轮组的机械效率与物重和摩擦有关。
四、提高机械效率的考查
提高机械效率主要采用增大有用功和减小额外功的办法，增大有用功采用增大物体重力的方法。减小额外功采用减轻动滑轮和绳的自重、减小轮和轴间的摩擦。
五、机械效率计算的考查
机械效率的计算是每年的必考项目，在选择题、填空题、实验题和计算题都会出现。实验的考查主要在分析数据和填空中出现，关键要分析清楚谁在做有用功、额外功和总功，例如计算上表第7次实验的机械效率并填入表格中，η====66.67%。
六、实验拓展的考查
滑轮组的机械效率篇3
1.杠杆
(1)杠杆是指在力的作用下能绕固定点转动的硬棒.
(2)杠杆平衡条件中的动力与动力臂的乘积不是动力和动力作用点移动距离的乘积,后者是做功的概念,是功的原理中所要讨论的问题.
(3)在分析杠杆的受力情况时,重要的是找到作用在杠杆上的力,并判明这若干力对杠杆所能产生的实际转动效果.
2.滑轮
(1)滑轮:周边有小槽,能绕固定在框架上的轴转动的轮子.
(2)滑轮分类:同一个滑轮,应用在不同场合时,所表现出来的特点也不同.按其作用不同,我们分别称之为定滑轮和动滑轮,如图1所示,甲为定滑轮,乙为动滑轮.
(3)定滑轮的特点
① 定滑轮工作时,轴和框架固定不动,只有轮绕轴转动.(G被提升时,滑轮整体不运动).
② 定滑轮实质是一个等臂杠杆.其杠杆示意图如图2(甲)所示.
③ 由杠杆原理可知,使用定滑轮不能省力,但可以改变用力的方向.
(4)动滑轮的特点
① 动滑轮工作时,轮绕轴线转动,同时,轴线和框架一起随物体的移动而移动.
② 动滑轮的实质是―个动力臂为阻力臂二倍的杠杆.其杠杆示意图如图2(乙)所示.由图可知,动滑轮和定滑轮的支点位置不同,这一点应特别注意.
③ 由动滑轮的实质可知,使用动滑轮可以省力一半,但多费距离,且不能改变用力的方向.
(5)滑轮组
(1)滑轮组:由若干个定滑轮、动滑轮和绳子所组成的装置.
(2)使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体和动滑轮,提起物体所用的力就是物重的几分之一(在不考虑摩擦的理想情况下).
3.功
(1)在物理学中,作用在物体上的力,使物体在力的方向上通过一段距离,这个力就对物体做了功.
(2)做功的两个必要因素是:一是作用在物体上的力F;二是物体在力的方向中移动一段距离s.
(3)公式:W=Fs.
注意:
① 在公式W=Fs中,F是作用在物体上的力,s是物体在力的方向上移动的距离;力的单位要用牛顿(N),距离的单位要用米(m).
② 公式W=Fs只适用于恒力做功,恒力即力的大小和方向都不能变.
③ 求功时,一定要明确是哪个力对哪个物体做了功,或者物体克服了哪个力做了功.
④ 功的单位:焦耳(J).
4.功率
(1)功率的定义:单位时间里完成的功,叫做功率.功率是描述做功快慢的物理量.
(2)功率的定义式:如果在时间t内完成的功为W,则功率
P=■
(3)功率的单位是焦/秒,符号为J/s,或者是瓦特,符号为W.
5.机械效率
(1)为实现某种目的(如将重为G的物体搬上h高的地方)而对物体所做的功(Gh),称为有用功.
(2)在通过机械对物体做功的过程中,常常还须克服机械的摩擦、机械的自重等因素做功,这部分功有时是我们不需要但又不得不做的功,所以称为额外功.
(3)有用功和额外功的总和,称为总功.
(4)机械效率是表示通过机械对物体做功有效程度的物理量.效率越高,所做总功中有用功的比例就越大.
(5)在物理学中,将有用功跟总功的比值称为机械效率.
(6)用公式表示为
η=■×100%或η=■×100%
(7)机械效率的高低,反映了机械的性能,但机械效率与机械功率没有必然联系,效率高的机械不一定功率大.
二、重、难点剖析
1.正确理解力臂的概念
力臂是指从支点到力的作用线的距离,力对杠杆的转动效果不仅与力的大小有关,还与支点到作用线的垂直距离有关.支点到动力作用线的距离叫动力臂,支点到阻力作用线的距离叫做阻力臂.力的大小相同时,力臂是影响杠杆转动的物理量.
如图3甲所示,若分别在杠杆的A点和B点作用竖直向上的力F1和F2,使杠杆缓缓绕O点转动,当然用力F2较小,因为F2的力臂较大.
如图3乙中,若先后在杠杆同一点A作用垂直于杠杆的力F1和斜向下的力F2,使杠杆缓缓绕O转动,我们发现用力F1较小,原因同样在于F1的力臂较大.
应用中必须留心力臂的画法.千万不要把转动轴到力作用点的连线误认为是力臂.
图3乙中我们还可以看到,若作用点不变,力的方向发生改变,那么力臂也会随着改变,F1的力臂是l1,F2的力臂是l2,而且力臂不一定在杠杆上(如l2).
2.对杠杆平衡的正确理解
杠杆平衡:杠杆保持静止或匀速转动状态.
(1)平衡条件(杠杆原理):动力×动力臂 = 阻力×阻力臂
(2)关系式:F1l1 = F2l2.
当F1l1≠F2l2时,杠杆向F×l大的一边偏.
(3)完成杠杆平衡条件实验时:调节杠杆在水平位置平衡是为了可以直接从杠杆上读出力臂,让杠杆的重力的作用线经过支点.当改用弹簧秤使杠杆平衡时,如弹簧秤由竖直向上拉改为倾斜向上拉时由于力臂变小,拉力要变大.
(4)利用杠杆原理解计算题时,应首先判断杠杆是否平衡,即是否处于静止状态或匀速转动状态,再找出对应的力和力臂,代入公式F1l1= F2l2 进行计算.
注意:公式两边单位要一致.
如果杠杆受多个力平衡时,如图所示,应首先判断力使杠杆的旋转方向,再分类组合计算:图4中F1和F5使杠杆顺时针方向转动,而F2、F3和F4使杠杆逆时针方向转动,代入公式F1l1+F5l5=F2l2+F3l3+F4l4
3.杠杆的分类
4.怎样判断滑轮组的用力情况
使用滑轮组提重物时,若忽略滑轮和轴之间的摩擦以及绳重,则重物和动滑轮由几段绳子承担,提起重物的力就等于总重量的几分之一,即F=■.因此判断用力情况的关键是弄清几段绳子承担动滑轮和重物的总重.
(1)“几段绳子吊着物体和动滑轮”,实质上是看“重物和动滑轮共同由几段绳子承担”,绳子的段数包括拴在动滑轮框架上的和最后从动滑轮引出的拉绳.而跨过定滑轮的绳子,包括最后从定滑轮引出的拉绳,都不得计入绳子段数.
(2)事实上,使用滑轮组时,重物和动滑轮由几段绳子承担,作用在绳子末端的拉力就是重物和动滑轮总重的几分之一.若设绳子段数为n,绳端拉力F=■(G物+G动),若动滑轮重不计,则F= ■G物.
(3)“提起物体所用的力”实质上是“作用在绳子末端(自由端)的拉力”.
(4)要严格区别“用力”和“省力”.
(5)除了(1)中所讲数绳子段数的方法外,也可以用“隔离法”――即假想把定滑轮和动滑轮从中间隔断,再看隔离后,留在动滑轮上有几个线头,有几个线头,就有几段绳子.如图5所示,n=5.
5.正确理解功的原理
功的原理:外力对机械做的功W1等于机械克服所有阻力做的功W2.注意:W2不只是机械对物体做的功,它还包括克服机械本身重力、机械间的阻力等因素做的功.例如在解决斜面问题时,根据W1 =W2,如图6中的图A与图B,根据功和能的关系,有如下两种情形:
(1)当斜面光滑时,拉力F所做的功就是用来增加物体的重力势能的,即:
Fs=Gh=mgh
(2)当斜面不光滑(即粗糙)时,拉力F所做的功有两个方面的贡献:一是用来增加物体的重力势能;二是用来克服摩擦力做功而转化成内能,即:
Fs=Gh+fs=mgh+fs
上述两式是针对物体匀速向上运动时而提出来的,如果不是匀速向上运动,则还会有动能的介入,问题就更加复杂了.
6.正确理解功率的概念
功率是表示物体做功快慢的物理量.功率和功是两个不同的概念,做功多,不一定做功快;反之,做功快不一定做功多.功率大,表示单位时间内做功多.功率是由物体所做的功和完成这个功所用的时间两个因素决定的.从公式P=■可知,相同的时间内做功多的,功率大;做相同的功,所用时间少的,功率大.
W=F・s P=■=■=F・v
物体在拉力F的作用下,以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动,则拉力做功的功率等于力与物体速度的乘积.
在功率P一定时,力F与速度v成反比.当汽车上坡时,司机采取换挡的办法,减小速度,以获得较大的牵引力.
三、易错点扫描
1.如何准确地画出力臂?
正确地作出动力臂和阻力臂是分析杠杆问题的关键,很多同学把支点到力的作用点的距离当成力臂,造成错误的结果.画力臂的步骤是:
(1)找准并画出支点位置,标上字母O;
(2)画出动力作用点和动力,阻力作用点和阻力,分别用F1和F2表示;
(3)画力的作用线(即沿力的正方向或反方向用虚线画延长线);
(4)按照数学里作出点到直线距离的办法,作出支点到力的作用线的虚垂线,该虚垂线的长就是该力的力臂;
(5)画上大括号,标上力臂符号l1和l2.
2.有力但不一定做功
W=Fs的三种不做功情形:
(1)一个力F作用在物体上,物体未动,s=0,这个力就没有对物体做功.
(2)一个物体没有受到力的作用,F=0,虽然物体也移动了距离,但仍没有做功.
(3)一个物体受到力F,且移动了一段距离,但物体没有沿这个力F的方向移动距离,则s仍然为0,这个力F也没有做功(即F、s垂直时不做功).
例如,一个物体沿着水平面运动,物体受到的重力和支持力都没有做功,这是因为,重力和支持力都在竖直方向,物体虽然在水平方向上通过了距离,但在竖直方向上没有移动距离,所以重力和支持力对这个物体都没有做功.
3.正确理解有用功与总功
在处理有关机械效率问题时,对有用功的理解非常重要.有用功包括:① 机械克服有用阻力所做的功;② 机械输出功;③ 人们不用机械直接用手做的功.
总功的含义是:① 动力对机械做的功;② 有用功和额外功的总和;③ 输入总功.
四、典型例题
例1如图7所示,画出下列图中所示的杠杆(支点为O)的力臂.
解析力臂是指从支点到力的作用线的距离,但很多同学把支点到力的作用点的距离当成力臂,造成错误的结果.
答案如图8所示.
例2 有一个结构不明的滑轮组,只知道拉力F向下拉绳子时,每拉下12m,重物就上升3m.若拉力F=400N,重物为多重,试画出滑轮的结构图.
解析对于滑轮组的问题,要弄清:(1)绳端移动的距离s与重物上升的距离h、绳子的段数n之间的关系是s=nh;(2)判断滑轮组绕绳的段数的方法,用一条虚线把动滑轮组和定滑轮“切割”开,再数直接与动滑轮组相连的“绳子段”有几(n)个,就有几(n)段绳; (3)滑轮组上的绳的绕法有两种:一是将绳的一端固定在动滑轮的钩上,拉力方向向上.二是将绳的一端固定在定滑轮的钩上,拉力方向向下.
s=nh,
n=■=■=4(段)
F=■G,
G=nF=4×400N=1600N.
答案滑轮组的结构如图11所示.
例3山间公路往往环绕山坡,盘山而上,这样可以使上山的汽车( ).
A.提高功率
B.提高机械效率
C.减小所需的牵引力
D.减小所需的功
解析汽车环绕山坡,做的功是一定的,为Gh,但所用时间变长,功率降低,故不选A;本题中无法知道有用功与总功,机械效率不可求,故不选B;任何机械不省功,故不选D.当做功一定时,汽车环绕山坡可增加距离,可以减小所需的牵引力.
答案C.
例4用如图12所示的滑轮组提起重物,(不计绳重和摩擦)
(1)当物重为240N时,滑轮组的机械效率为80%,则绳端拉力为多少牛?
(2)当被提物体重400N,重物被提升2m时,则绳端拉力所做的功为多少焦?
解析同一机械的机械效率并不是固定不变的,如:在用同一滑轮组提升不同重物时,机械效率会随重物重力的改变而变化.因为
η=■×100%=■×100%
=■×100%,
所以由上式可知,对于同一滑轮组,当重物的重力增大时,W有用增大,η变大.
答案(1)设重物在拉力F作用下上升h,
因η=■×100%=■=■,
则F=■=■=60N.
(2)由(1)解得F=■,则动滑轮重为G动=5F-G=5×60N-240N=60N.
又由拉力所做的功即为总功可得:W拉
=W总=W有用+W额外=400N×2m +60N×2m=920J.
当然由上述数据也可以算出此时机械的机械效率η′=■×100%=■
滑轮组的机械效率篇4
（2016，南宁）如图1所示，利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体。已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.1倍，物体被匀速拉动的距离为1m。当物体质量为2kg时，滑轮组的机械效率为50%，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦。求：
（1）物体质量为2kg时，在水平面上受到的滑动摩擦力；
（2）动滑轮的重力；
（3）物体质量为10kg，以0.1m/s的速度运动时，拉力的功率。
这道题其实并不难，但是不少同学在解答问题（2）时，会出现乱套公式的现象，如：
错误解法1：=50%，其中，=20N，解得=38N；
错误解法2：=50%，其中，=20N，解得=20N。
使用上述两种错误解法的根本原因在于，同学们不理解滑轮组机械效率中有用功的深刻含义，总是错误地认为或死记成。下面，老师将剖析有用功及总功的深刻含义，并将原形公式的拓展改造成普适公式，以提升同学们滑轮组机械效率的解题效率。
一、理解机械效率
工作效率就是指工作产出与投入之比。因此，对于匀速提升重物的问题而言，如图2所示，当我们徒手匀速提升重物时，人提供的拉力，拉力全部用于提升重物，此时工作产出与投入比等于1，即效率为百分之百。
分析可知，尽管徒手提升重物的方式可以做到工作效率等于百分之百，但无法实现省力及改变人出力的方向，所以需要借助动滑轮、定滑轮来实现这一想法，为工作带来便利。
如图3-1所示，在提升重物过程中，借助滑轮组实现了省力与改变力方向的目的，整个装置如图3-2所示，使用该装置提升重物时，人的拉力需克服动滑轮的自重及挂在动滑轮上绳子的拉力FT做功，这是使用滑轮组工作时的工作总投入，即为总功。分析可知，滑轮组的整个装置工作时，实际上只有克服挂在动滑轮上绳子拉力FT做功（图3-3），而通过受力分析可知，人出力提升时，实际上克服了挂在定滑轮上的绳子向下的拉力FT做功，对应图3-4中的，同时还提升了动滑轮，即做了额外功。
二、例题辨析
【例题1】如图4所示，小型牵引车通过滑轮组匀速打捞起深井中的物体，已知物体重1.2×103N，密度为1.6×103kg/m3。测得物体在出水面后牵引车作用在绳子上的拉力为500N。若不计摩擦、绳重及水的阻力，g取10N/kg，问：
（1）物体浸没水中时所受的浮力多大？
（2）动滑轮所受的重力多大？
（3）物体露出水面前，滑轮组机械效率多大？
解：（1）由及得：
当物体浸没在水中时，V排=V物=0.075m3，由F浮=G排=得：
F浮==1×103kg/m3×10N/kg×0.075m3=750N
（2）物体出水后，n=3，则，则=3×500N-1 200N=300N
（3）物体浸没在水中，则由n=3，知，，不计摩擦与绳重，则由得：=60%。
【点评】本解法运用了前文提炼的普适公式来表示机械效率，再加以受力分析，将FT和的大小代入式子进行求解，避免了因死记公式而出现计算错误。
【错题分析】东海县新水晶市场建设工地上，工人用如图5所示的滑轮组，将重为3 000N的物体甲以0.2m/s的速度沿水平方向匀速拉动。若拉动水平拉力为250N，滑轮组机械效率为80%。
求：
（1）物体受到的摩擦力f；
（2）拉力F做功的功率；
（3）在10s内机械所做的有用功。
解：（1）水平匀速拉动，则f=FT，由n=3，知：3F=FT=f，则f=3×250N=750N
（2）由题知，n=3，则，
再由、及得：
（3），其中，
代入可得：
你的解法跟上述的过程一样吗？如果一样，那你就错了。
错误在于对第（1）问摩擦力f的求解中，受力关系3F=FT=f并不成立，导致f求解出错。因为本题在分析过程中并不能忽略绳重、滑轮重以及摩擦的影响，才使得滑轮组效率是题干中的80%而不是100%。若关系3F=FT=f成立，则由效率=100%，这是错误的。正确的解法如下：
解：（1）由n=3，知：，则=80%
解得：，则，水平匀速拉动，则f=FT=600N
（2）由题知，n=3，则
由、及得：
（3），其中
代入可得：
【注意】在使用滑轮组水平匀速拉动重物的问题中，求解机械效率的准确性同时也影响了力的大小求解。
同学们，现在你是否会用普适化公式以及对直接拉重物的绳子拉力受力分析，并正确的求解出以下三种情形中（如图6所示）匀速拉动物体的机械效率问题了？试一试吧――
滑轮组的机械效率篇5
基本概念
1、压力(F)：垂直作用在物体表面上的力叫压力。
2、压强(P)：物体单位面积上受到的压力叫压强。
单位：帕斯卡(Pa):1Pa=1N/m2
3、液体压强产生的原因：是由于液体受到重力,具有流动性。
4、测量液体压强的仪器：压强计
通过U形管中液面高度差显示薄膜受到的压强大小
5、根据液体压强公式：
可得，液体的压强与液体的密度和深度有关，而与液体的体积和质量无关。
6、大气压强产生的原因：
空气受到重力作用而产生的，大气压强随高度的增大而减小。
7、证明大气压强存在的实验是：马德堡半球实验。
测定大气压强值的实验是：托里拆利实验。
8、测定大气压的仪器是：气压计，常见气压计有水银气压计和无液气压计(金属盒气压计)
9、标准大气压=760毫米汞柱=1.013×105帕=10.34米水柱。
10、连通器
定义：上端开口，下端连通的容器
原理：连通器里装同一种液体且液体不流动时，各容器的液面保持相平
应用：茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等
基本公式
1、压强通用公式：P=F/S
2、液体压强计算公式：P=ρgh
基本规律
1、液体压强特点：
①液体对容器底和壁都有压强，
②液体内部向各个方向都有压强;在同一深度，液体向各个方向的压强相等;
③液体的压强随深度增加而增大，
④在深度相同时，液体密度越大，压强越大。
2、增大压强方法:
①S不变，F②F不变，S③同时把F，S
减小压强方法则相反。
3、液体压强主要类型
4、沸点与气压关系：
一切液体的沸点，都是气压减小时降低，气压增大时升高。
5、流体压强大小与流速关系：
在流体中流速越大地方，压强越小，
流速越小的地方，压强越大。
6、升力
原理：飞机前进时，由于机翼上下不对称上凸下平，机翼上方空气流速大，压强较小，下
方流速小，压强较大，机翼上下表面存在压强差，这就产生了向上的升力。
1、实验方案
①原理：F浮=F向上-F向下
②器材：溢水杯、小桶、弹簧测力计、
③步骤：
㈠测出物体重力G
㈡测出小桶的重力G0
㈢把物体浸入水中，测出物体完全浸没后测力计示数F和排开水和小桶总重力G1
2、计算物体的浮力进行验证：
物体受到的浮力：F浮=G-F
排开液体重力：G排=G1-G0
基本概念
1、杠杆
①定义：一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就是杠杆。
②支点：杠杆绕着转动的点。
③动力：使杠杆转动的力。
④阻力：阻碍杠杆转动的力。
⑤动力臂：从支点到动力作用线的距离。
⑥阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。
2、定滑轮
①定义：轴固定不动的滑轮叫定滑轮。
②原理：定滑轮实质是等臂杠杆，不省力，但能改变力的方向。
3、动滑轮
①定义：轴可以随物体一起移动的滑轮叫动滑轮。
②原理：动滑轮实质是动力臂(滑轮直径D)为阻力臂(滑轮的半径R)2倍的杠杆。动滑轮省一半力。
4、滑轮组
①定义：由几个滑轮组合在一起使用就叫滑轮组。
②原理：既利用了动滑轮省一半力又利用了定滑轮改变动力的方向。
③承担物重的绳子有几段，所用拉力为物重的几分之一。
5、机械功(J)
①功的初步概念：力作用在物体上，物体在这个力的作用下通过了一段距离，
功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离。
②功的计算：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。公式：功=力×距离
③功的单位：焦耳，简称焦，符号为J。
力的单位是N，距离的单位是m，功的单位就是N·m
6、功率(W)
①功率的概念：单位时间里完成的功，叫做功率。功率表示做功的快慢。
②功率的计算：公式为功率=功/时间，
③功率的单位：功率的单位是J/s瓦特。简称瓦，符号W。
功的单位是J，时间的单位是s，功率的单位就是J/s。
7、机械效率(η)
①有用功跟总功的比值叫机械效率。公式：η=W有用/W总×100%
②机械效率总是小于1。
③注意机械效率跟功率的区别
机械效率和功率是从不同的方面反映机械性能的物理量，它们之间没有必然的联系。功率大的机器不一定效率高。
8、动能和势能
①动能：物体由于运动而具有的能量。一切运动的物体都具有动能。运动物体的速度越大，质量越大，它的动能就越大。
②势能：势能可分为重力势能和弹性势能。
重力势能：物体由于被举高而具有的能量。物体的质量越大，举得越高，它具有的重力势能就越大。
弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能量。物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。
③机械能：动能和势能统称为机械能。
9、能和势能的转化
动能可以转化为势能，势能也可以转化为动能。
基本公式
1、杠杆的平衡条件：
动力×动力臂=阻力×阻力臂，F1·L1=F2·L2
2、功的计算：W=Fs
3、功率的计算：P=W/t
4、滑轮组拉的大小：F=G/n
5、滑轮组机械效率：
基本实验
一、测滑轮组的机械效率
1、实验方案
①原理：
②器材：弹簧测力计、刻度尺
③步骤：
㈠使弹簧测力计竖直向上匀速提升重物，测量绳子移动距离s、物体上升高度h
㈡测出拉力F、物体重力G
㈢计算滑轮组的机械效率
2、实验结论
①滑轮组中动滑轮个数越多越省力，但机械效率越低;
②同一机械，提升的重物越多，机械效率越高
③重物提升高度不影响滑轮组的机械效率
基本规律
1、杠杆分类
①省力杠杆：动力臂大于阻力臂的杠杆。例如：起子、扳手、撬棍、铡刀等。
②费力杠杆：动力臂小于阻力臂的杠杆。例如：镊子、钓鱼杆，赛艇的船浆等。
③等臂杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆。例如：天平。
特点：省力杠杆省力，但费距离(动力移动的距离较大)，费力杠杆费力，但省距离。等臂杠杆不省力也不省距离。既省力又省距离的杠杆是不存在的。
2、功的原理
使用机械时，人们所做的功都等于不用机械而直接用手所做的功，也就是使用任何机械都不省功。这个结论叫做功的原理。
3、常见不做功的三种情况：
①有力无距：如搬而未起，推而未动;
②有距无力：如物体在光滑的水平面上做匀速直线运动;
③力距垂直：水平方向运动的物体，由于运动方向与重力方向垂直，故重力不做功。
4、功的注意事项：
滑轮组的机械效率篇6
关键词：物理学科；恒量；变量
在物理学科所创设的解题情境中，这样的情境设置占有相当大的比例，即当一个物理量发生改变时，会引起相关的其他一些物理量发生改变。如：当用电器两端的电压发生改变时，用电器通过的电流、电功率等会随之发生改变；当同一滑轮组所提升物体的重力发生改变时，所用的拉力、滑轮组的机械效率会随之改变等。解这类题时，很多学生往往束手无策，不知从何着手，或者由于认识有误，错误频出。例如：解电学题时，不同电路状态下的物理量值会出现张冠李戴；解滑轮组问题时，往往会认为同一滑轮组的机械效率总是不变的。
如果把这些不同情景下发生改变的量称为“变量”，如何建立起不同情景之间的联系，是解题的关键，而在不同情景间能起联系作用的便是那些不变的量，即我们所谓的“恒量”。找到了“恒量”，便找到了解题的突破口，即抓住“不变”以应“万变”。下面以两例来说明这类题型的解题思路。
1.由电源引到某工地的一只标有“220 V、100 W”的灯泡亮度较暗，测得该灯泡的实际功率只有81 W，而电源的电压确为220 V，问：输电导线上消耗的功率约有多大？你在计算中用到了什么近似处理？
本题解题的关键是在灯泡的实际功率为81 W时，还要找到
一个已知条件，才能在这种情景下开始解题，而此时灯泡的电压与电功率均已不等于标值，因此，要找的已知条件是只有灯泡正常工作与不正常工作时可以认为相等的量，即依靠标值（正常工作值）计算出灯泡的电阻，把电阻作为不变的值与实际功率联系解题，解题过程如下：
R灯===484 ？赘；
U灯===198 V；
U线=U源-U灯=220 V-198 V=22 V；
I线=I灯=== A；
P线=U线I线=22 V× A=9 W.
灯泡的电阻与温度有关，灯泡工作的电压不同，其灯丝温度不同，电阻也不同，而本题只有把灯泡的电阻作为不变的值，才能由正常工作条件转化为不正常工作所需条件，所以解题过程中采用了把电阻作为“恒量”解析这一近似处理。
2.滑轮组如图甲所示，每个滑轮等重，不计绳重和摩擦，物体重G从200 N开始逐渐增加，直到绳子被拉断，每次匀速拉动绳子将物体提升同样的高度。图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图象。问：
（1）每个滑轮重多少？
（2）绳子能承受的最大拉力是多少？
（3）当滑轮组的机械效率为80%时，物体重多少N？
在解本题的过程中，根据题设条件与情景，应该还要注意两个基本知识点，即两个公式：F=（G物+G动）；η===.解题过程如下：
由图像中A点坐标可知，当物体重为200 N时，滑轮组机械效率为50%，则动滑轮的重力G动=-G物=200 N；
由B点坐标可知，所提升的物体重力最大为1800 N，此时绳子所承受的拉力最大，则F最大=（G物′+G动）=（1800 N+200 N）=667 N.
当滑轮组机械效率为80%时，G物″===800 N.
在解题过程中我们可以看到，动滑轮重力G动一直贯穿始终，当所提升的物体的重力发生改变时，绳子的拉力与滑轮组的机械效率均随之改变，因此，动滑轮重力起到了连接不同情景的作用。
同样，在有关浮力问题计算中，当有些力的大小发生变化时，也可抓住某一大小不变的力进行相关计算解题。
当然，以上解题过程也可以从其他知识角度进行解析，但“恒量”解析不失为一个较好的切入点，希望能起到拓展学生解题思路的作用。
滑轮组的机械效率篇7
一、单项选择题（每小题3分，共45分）1、关于功率和机械效率的说法中，正确的是（）A．功率大的机械，做功一定多 B．做功多的机械，机械效率一定高C．效率高的机械，功率一定大 D．做功快的机械，功率一定大2、下列说法正确的是（）A．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量也越多B．汽车发动机用水来做冷却剂，是因为水蒸发吸热C．夏天揭开冰棍的包装纸有时会冒“白气”，是空气遇冷液化现象D．用热水洗碗去油渍效果好，是因为温度越高，分子运动越剧烈3、质量相等的一块铁和一杯水，吸收相等的热量后，把铁块投入水中，那么（）A．热量由铁块传给水 B．热量由水传给铁块C．铁块和水之间没有热传递 D．以上三种情况都有可能4、下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况．关于对图中①②③④的补充正确的是（） A．①做功冲程 ②内能转化为机械能 ③压缩冲程 ④机械能转化为内能B．①压缩冲程 ②内能转化为机械能 ③做功冲程 ④机械能转化为内能C．①做功冲程 ②机械能转化为内能 ③压缩冲程 ④内能转化为机械能D．①压缩冲程 ②机械能转化为内能 ③做功冲程 ④内能转化为机械能5、用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N的物体匀速提升1m，不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效率为60%．则下列选项错误的是（）A．拉力大小一定是125 N B．有用功一定是150JC．总功一定是250 J D．动滑轮重一定是100 N6、关于燃料的热值，以下说法中正确的是（）A．燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关B．燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值C．燃料燃烧时，质量越大，热值越大D．燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小7、某人用100牛的力提起了350牛的重物，那么他可能使用了（）A．一个定滑轮 B．一个动滑轮C．一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组 D．一支杠杆8、下列机械或工具的使用，属于费力杠杆的是（）A． 羊角锤 B． 筷子 C． 起瓶器 D． 独轮车9、如图所示的杠杆处于平衡状态，若使弹簧秤的示数变为原来的1/2，杠杆仍然平衡，可以（）A．增加两个钩码 B．减少三个钩码C．把钩码向右移动一个格 D．把钩码向左移动一个格10、在轻质的杠杆两端AB各挂有体积相同的铜块和铝块（ρ铜＞ρ铝）．支点O在如图所示的位置时，杠杆在水平位置保持平衡，在下列情况下杠杆仍能在水平位置保持平衡的是（） A．在铜块和铝块上各加一块质量相等的物体 B．将铜块和铝块各切去体积相同的一小部分C．将铜块和铝块同时向支点移动一段相同的距离D．将铜块和铝块同时浸没在水中11、有一加热到较高温度的热铜球，现用两种方法对其冷却．第一种方法是用100g的20℃的冷水将球放入其中待热交换彻底后得到温度为t1．第二种方法是现将球放入50g的20℃一杯冷水中待平衡后在取出放入第二杯同样的50g的20℃的冷水中待平衡后得到球的温度为t2．整个过程忽略一切热量的损失．试比较t1、t2的大小（）A．t1＞t2 B．t1＜t2 C．t1=t2 D．无法比较12、甲、乙两个完全相同的物体在同一水平面上做匀速直线运动，且v甲＞v乙，若不计较空气阻力，则它们所受的拉力F甲和F乙及两拉力在相同时间内所做的功W甲和W乙之间的关系是（）A．F甲＞F乙 B．F甲＜F乙 C．W甲＞W乙 D．W甲＜W乙13、下列现象中属于利用惯性的是（）A．汽车上的安全带 B．市区内道路旁的限速牌C．“客货混装”的禁令 D．跳远运动员起跳前助跑一段距离14、2013年2月15日，一颗数十吨的陨石被地球俘获，在加速下落的过程中，陨石与大气剧烈摩擦、迅速升温、猛烈燃烧，犹如一颗火球扑向俄罗斯．陨石下落过程中，其能量转化过程是（）A．重力势能一动能一内能 B．动能一重力势能一内能C．重力势能一内能一动能 D．内能一重力势能一动能15、用滑轮组提升重物，下列措施中能提高机械效率的是（）A．增加提升的高度，增大有用功B．增加动滑轮个数，使滑轮组更省力C．增加被提升物体的重力，从而增大有用功D．增大提升的速度，从而减小额外功二、填空题（每空1分，共20分）16、质量为200g的砂子，吸收9.2×103J的热量后，温度升高了50℃，则砂子的比热为__________J/（kg•℃），其物理意义是_____________________________________．17、一个质量是60g的鸡蛋悬浮在盐水中不动时，它受到的浮力是__________N，如果往盐水中注入清水，鸡蛋将___________。（填“下沉”、“上浮”或“不动”）18、如图所示为生活中常用的热水瓶，其外壁采用镀银的双层玻璃，并将中间抽成真空，这是为了减少通过____________的方式损失内能．注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，软木塞会跳起来，这一过程中瓶内气体的内能通过_________的方式减少，汽油机工作过程中的_____________冲程与上述能量转化过程相同，当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率________（选填“升高”、“不变”、“降低”）． 19、如图所示健身运动的过程中，物体A的质量为4kg，滑轮摩擦不计．当向下摆动脚腕使细绳拉着物体A缓慢（匀速）提升时，脚腕对细绳拉力的方向在改变、大小_________（选填“也改变”或“不变”）．若2.4s内脚腕将A物体匀速提起0.3m，则对物体A所做的功为___________J，功率为_________W． 20、如图所示，斜面长1m，高0.4m，用大小为5N沿斜面向上的拉力F，将重10N的铁块从底端匀速拉到顶端，斜面的机械效率为_________，物体受到的摩擦力为_________N；若仅使倾角θ逐渐增大，沿斜面向上的拉力将逐渐________（选填“增大”、“不变”或“减小”），此斜面的机械效率将逐渐________（选填“增大”、“不变”或“减小”）． 21、一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为3600转/分，该柴油机活塞1s对外做功________次．把它装在一辆汽车上，若其效率为40%，当它在某平直公路上匀速行驶时所用牵引力为1000牛，如果消耗5kg的柴油可使它前进________ 米．（q柴油=4.0×107J/kg）22、荷叶上两滴水珠接触时，能自动结合成一滴较大的水珠，这一事实说明分子间存在着__________________．如图所示，封闭在注射器筒内的空气很容易被压缩，这实验说明分子间有____________．个大粒圆的爆米花芳香扑鼻，该现象说明分子不停地_____________．三、作图和实验题（23、24题每小题3分，其余每空1分，共20分）23、如图所示，货物随传送带一起斜向上匀速运动，请画出在此过程中货物受力的示意图． 第24题图 第25题图24、如图所示，水平地面上一质地均匀的方形木板在力F1的作用下处于静止状态，若把它看作一个以O点为支点的杠杆，请你画出阻力F2及力F1、F2的力臂l1、l2． 25、如图所示是某同学探究牛顿第一定律的实验方案，试根据探究方案回答下列问题： （1）同一小车分三次从斜面的同一高度滑下，采用同一高度的目的是为了使小车在水平面上开始运动时，具有相同的__________；（2）小车在__________表面上滑行的最远；小车在___________表面上速度变化得最快；（3）从这个实验中得出的结论是：物体受到的阻力越小，速度减小得就越________，若受到的阻力为零，物体将会___________________________________．26、在测定滑轮组机械效率的实验中，小刚同学测得的数据如下表所示：钩码重/N 弹簧测力计示数/N 钩码移动的距离/m 弹簧测力计移动的距离/m 有用功/J 总功/J 机械效率3 1.2 0.1 0.3 0.36 在图中画出实验时滑轮组的绕线方法； 在表中空白处分别写出此次测量中有用功和机械效率的值；实验时，应使弹簧测力计做__________运动．滑轮组的机械效率不可能达到100%，其主要原因是_________________________________________________________．（答出一条即可）27、小明同学为了探究“物体的重力势能的大小与哪些因素有关”，设计了如下实验：把三个完全相同的木桩插在沙子中同一深度，然后将A、B、C三个铁块从空中某一高度由静止释放，分别撞击三个木桩，三个木桩被撞击后陷入沙子中不同深度（如图所示）． ①在此实验中，小明是通过观察______________________________来比较各块铁块重力势能的大小的．②若A、B两块铁质量相等，则两块铁下落的高度的大小关系是hA_____hB；若A、C两块铁下落的高度相等，则两块铁质量的大小关系是mA______mC．③实验得出的结论是：物体重力势能的大小与____________________________有关．四、计算题（共15分）28、一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍，货车（含驾驶员）空载时重为2.5×104N．（1）求货车空载行驶时所受的阻力大小；（2）求货车以36km/h的速度空载匀速行驶时，10s内货车牵引力做的功；（3）当货车以90kW的额定功率、90km/h的速度匀速行驶时，求货车最多可装多重的货物．29、某家庭需要将50kg、20℃的水加热到60℃作为生活用热水，他们利用煤气灶烧水，需燃烧0.8kg煤气．已知煤气的热值q=4.2×107J/kg，水的比热容c=4.2×103J/kg．求：（1）50kg、20℃的水加热到60℃需吸收的热量；（2）完全燃烧0.8kg煤气放出的热量；（3）煤气灶烧水的效率．30、如图所示，重为1140N的物体，它与水平地面的接触面积为1.5×103 cm2．工人师傅用600 N的力匀速提升物体，物体的速度为0.2 m/s．（不计摩擦及绳重）求：（1）工人师傅拉绳的功率； （2）滑轮组的机械效率；（3）体重为450 N的小明用此滑轮组提升物体，但物体没有被拉动，物体对地面的最小压强为多大．参考答案及解析：一、单选题1、D2、D3、D 初温不知，故无法比较末温。4、D5、A W有=Gh=150N×1m=150J。 。 。n可能取2，3，拉力的大小可能为 ； 。6、A7、D8、B9、C10、B 由于杠杆的平衡条件G铜•OA=G铝合金•OB，ρ铜gV•OA=ρ铝gv•OB，ρ铜•OA=ρ铝•OB。A．左=（G铜＋mg）OA=G铜OA＋mg•OA，右=（G铝＋mg）OB=G铝•OB＋mg•OB，左≠右，杠杆不平衡。B．左=ρ铜g（V－V）•OA，右=ρ铝g（V－V）•OA，左=右，杠杆平衡。C．左=G铜（OA－L），右=G铝（OA－L），左≠右，杠杆不平衡。D．左=（G铜－ρ水gV）OA=G铜•OA－ρ水gV•OA，右=（G铝－ρ水gV）OB=G铝OB－ρ水gVOB，左≠右，杠杆不平衡。11、A12、C F甲=F甲，F乙=F乙，F甲=F乙，F甲=F乙，W甲=F甲•V甲t，W乙=F乙•V乙t，W甲＞W乙。13、D14、A15、C二、填空题16、920；1kg的砂子温度升高（降低）1℃吸收（放出）920J的热量17、0.6；下沉18、热传递；做功；做功；降低19、不变；12；5解析：W=Gh=mgh=4kg×10N/kg×0.3m=12J。 。20、80%；1；增大；增大 解析：W有=Gh=4J；W¬总=F•S=5J；Wf=5J－4J=1J=f•1m，f=1N。 。21、30；8×10422、相互作用的引力；间隙；运动三、作图和实验题23、24、 25、（1）速度（2）木板；毛巾； （3）慢；永远以某一速度的匀速直线运动26、（1） （2）钩码重/N 弹簧测力计示数/N 钩码移动的距离/m 弹簧测力计移动的距离/m 有用功/J 总功/J 机械效率3 1.2 0.1 0.3 0.3 0.36 83.3%（3）竖直匀速（4）克服机械自重及机械间摩擦所做的额外功不可避免27、①木桩陷入沙子中的深度②＜；＜③物体的质量及高度28、（1）f=0.1G=0.1×2.5×104N=2.5×103N（2）W=F•S=f•Vt=2.5×103N×10m/s×10s=2.5×105J 29、（1）Q及=cmt=4.2×103×50×（60－20）J=8.4×106J（2）Q放=qm=4.2×107×0.8J=3.36×107J（3）30、（1）P=F•V=600N 0.2m/s×2=240W （2） （3）G动=nF－G=2×600N－1140N=60N当Fmax=450N时，F压=N=G＋G动－2Fmax=1140N＋60N－2×450N=300N
滑轮组的机械效率篇8
笔者认为，要达到轻负高质，就应有效地进行作业革命，应该从每一堂课入手，把好每一堂课的作业环节关。下面就以《滑轮》复习课的作业设计探讨为例，谈谈自己的一些看法：
《滑轮》的教学内容安排在机械功和机械能的章节中，复习时学生前有机械功、机械功率、杠杆的知识，后有功的原理的应用，再结合滑轮工作时的受力分析，对初中的学生来讲，复习时知识点多而且容易混淆，难度比较大。针对这些具体情况，我事先预设了这堂课的作业，分成课前作业(选择有基础代表性的题目，目的是唤起学生对滑轮相关内容的知识再现)，课堂作业(选择突破重难点的题目，经过一轮复习后，加深学生对滑轮相关内容的知识积累)，课后作业(选择较难题，以求进一步拓展深化滑轮知识点)三类，每类作业各精选了五道题将作业发给学生，配合课时落实完成，收回批改后统计作业错误率发现：课前作业为13.6％，课堂作业为21.4％，课后作业为40.3％。从学生的反馈来看，作业设计的题目有些偏易，有些又过深过难。对此，我进行了深刻的反思，认为教学中要使学生真正把每个知识点掌握到位，每堂课的作业设计环节是关键，可以从以下几个方面着手：
1 重视作业设计，提倡分层作业
教师应在备课时把作业设计当作重点内容对待，要让学生减负，首先教师要“加负”，教师应根据教学目标与学情，教学重点与难点来选择要布置的作业的难易度与数量，不随意布置过难或过易的作业，重复机械的抄写性作业，惩罚性的作业。学生的学习效率提高了，教师的教学负担自然就会减轻了，这样才能形成一个良性循环。学校同一学科组教师可以进行集体性备课，利用大家的智慧一起探讨，增强作业设计的科学性，也可以根据学生的学习差异性，设计分层作业。例如，把作业的层次分成三部分：【轻松过关】、【适度拓展】和【能力提高】。【轻松过关】中的题都是围绕教学内容的基础知识题，对应基础较差的学生；【适度拓展】是在基础性知识的基础上稍微增加题目的一定难度和灵活性，是针对基础较好，成绩中等及偏上的学生；【能力提高】中的题难度较高，解答时需要考虑多个的知识点，再把各个要点有机地结合在一起，是针对基础扎实、有较强能力的尖子生。可以选择一些实验探究题。
例题1 在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用如图1所示的同一滑轮组分别做了三次实验，实验数据记录如下：
(1)写出表中标有编号①、②和③的空格处的数据。
(2)在实验操作中应该怎样拉动弹簧测力计?
(3)分析实验数据，同一滑轮组的机械效率主要与什么因素有关?为什么?
(4)不同滑轮组的机械效率又与其它哪些因素有关呢?(列举一例)
这样的作业设计对不同学习基础的学生来说都达到了自己的要求，特别是对于学习基础较差、知识环节薄弱的学生，他们的作业也能轻松过关，无疑增加了学习的兴趣和积极性，引导他们逐步提高学习成绩。
2 着重作业精选，提倡精讲精练
现在的教辅材料铺天盖地，但是仔细研究你会发现这些教辅中的许多题目都是大同小异，有的题目甚至一字不差，有的题目难度又太大，能做对的学生少之又少。这就要求教师应围绕教学目标和自己班级学生的具体情况编制具有班级特色的作业才能取得事半功倍的效果。教师要花大量的时间对题目进行研究和精心筛选，选出基础题、典型题、易错题等，再综合编制出适合所教学生的作业。例如，在《滑轮》一节的作业中，对有用功，、总功，、机械效率的求解既是重点又是难点，我就在作业里设计这样两组题目：
题1 如图2所示的滑轮组，要将重为300 N的物体G匀速提升1 m，作用于绳子自由端的拉力F为150N(不计绳与滑轮间的摩擦和绳重)。求：(1)有用功；(2)总功；(3)额外功；(4)滑轮组的机械效率；(5)动滑轮的重。
题2 如图3所示的滑轮组，重为300 N的物体G在拉力F的作用下做匀速直线运动，并向左移动了1 nL绳子自由端的拉力F为150 N，物体受到地面的阻力为400 N。(不计绳重及绳与滑轮间的摩擦)求：(1)有用功；(2)总功；(3)额外功；(4)滑轮组的机械效率。
在求解有用功时，学生都知道它是机械克服有用阻力所做的功，但在做的时候又往往不够明确，总是与其它功搞混杂在一起，我是这样教的：假设拉动绳子，物体运动了，它对要克服的力所做的功就是有用功。在第一题中，物体要向上运动，它要克服的力是重力，那么它对克服重力所做的功就是有用功；第二题中，物体要向左运动，它要克服的力是地面对它水平向右的摩擦力，它对克服水平向右的摩擦力所做的功就是有用功。两题中的总功都是动力对机械所做的功，即F所做的功。额外功可以用总功减去有用功来求取，机械效率可用有用功与总功的比值来算出。经过这样的对比练习，学生掌握了解题技巧，就能很轻松地解决滑轮的难题了。
3 灵活有效批改，提倡错题积累
教师一定要在布置作业前先自己做一遍作业，明确作业的内容和难易程度，可以去除一部分不符合学情的题目，做到根据实际情况来选题做题，同时自己做过一遍之后，对题目的内容必定了然于胸，批改起来肯定更有针对性，更易发现错误和好的解题方法，可谓一举多得。对教师来讲，批改学生的作业要的不是仅仅在学生的作业本上留下“√”或“×”的批改痕迹的结果，而是要在批改中及时记录学生作业中反馈的问题，寻找有效的解决办法，推广简易又有效的解题方法，做到灵活批改、有效批改。作业的批改方式有很多种，一般常见的有全批、面批等。全批就是教师把学生的作业每题批完，但这样无法及时指出每个学生的优缺点；面批是学生拿着作业到教师处一个个当面批改，但要耗费教师大量的时间和精力，而且学生在排队等候时也浪费时间。笔者认为教师在批改作业时可以分次批改，即对于第一次全批时改出的有错作业发回给学生，让学生订正错题后教师重新收回再第二次批改，这次对订正的学生进行面批，无论对错都要求学生阐述为什么这样答题的理由和依据，教师就能及时寻找和分析每个学生答题中的弱点，当面进行纠正，并针对他(她)们的答案给予评价。若有二次批改仍然没有过关的学生，教师一定要坚持多次对他们的作业进行批改，直到他们弄懂为止，不要轻易放弃这部分学生。通过这种批改作业方式，教师不仅可以了解学生的知识薄弱环节，也能对上课的教学内容
进行再次落实和巩固，从而取得较好的效果。对作业中的错题，我都要求学生重新订正在一本专用的“错题集”上，对不同类型的错题，可以让学生采用不同的方法进行分类整理，有的可以采用列表式，例如：对定滑轮和动滑轮的概念，特点及实质(结构分析)方面的错题，列表比较可以一目了然，使知识更加条理化。有的可以采用目录式，例如关于滑轮机械效率的计算题，先寻找题目涉及的知识点和考查形式，再分析错误的原因及解题过程，力求在错题纠正中培养学生多角度，多方位分析、解决问题的能力。这样做既能顾及到学生的自身特点又能把错题逐步积累起来，每隔一段时间进行回顾复习和消化，最终使错题由多变少，直到全部巩固掌握为止。
4 注重作业分析，提倡个性作业
教师在分析讲解作业时应有轻有重，有主有次，不要一味自己讲，只让学生听，这样，往往教师讲的口干舌燥，学生听得枯燥乏味，反而达不到期望的效果。因此，教师要注重方法，有些作业问题需要教师讲解，有些问题就可以采取让学生讲，教师听，共同讨论的方法。例如，对写计算内容的填空题，可以让学生讲出计算方法和过程，对选择题，可以要求学生分析选择该项的理由，不选择的理由。对较难题，可以让学生分组讨论，选出好的方法让学生讲评给其他组的学生听。此外，笔者推荐“个性”作业，就是由学生来当设计者，自主设计作业的题型和题目。教师可以控制要出题的内容、范围和数量，充当评价者的角色。在学生出题后，教师一定要对学生的作品进行逐一评比，删除一些过易过难的或超出教学大纲要求的题目，要对认真的学生，优秀的作业进行表扬。“个性”作业可以让学习基础差不多的学生一对一地交换完成，由出题的学生当“老师”批改、讲评、打分，做题者对错题进行订正，最后教师还要收上检查，挑选完成的好的作业作品贴在教室的展示栏内给大家欣赏和借鉴。但个性作业对学生的知识水平，能力水平的要求较高、出题、找题、构思等等，花费时间多，不适宜经常性布置，为保证质量和效果，教师要根据所教的学生的具体特点灵活操作，一般一学期进行一到两次为宜。同时，教师可以布置一些开放性的作业，让学生自己补充适当的条件，求出未知量。
题3 利用如图4的滑轮组起吊物体，摩擦不计。物重G=400 N。当拉力F为140 N时，可使物体以0.5 m／s的速度匀速上升。想想看，根据这些条件，你能求出哪些物理量?并把它们一一求出来。
5 紧密结合教材，拓展课外作业
每门学科中都会涉及到很多的课外知识，这些知识往往具有很强的趣味性和实践性，教师可以有目的地根据教学内容和目标制定一些切实可行的课外可操作的实践作业，培养学生的观察能力、动手能力以及知识的运用能力。例如，在学了《滑轮》的内容后，可以要求学生分组自制滑轮组，组内分工合作，寻找生活中可用的合适材料，进行小组或年级交流比赛，比一比哪一组做的既环保又实用；也可以组织学生参加“我为班级做贡献”活动，利用定滑轮设计省力好看的拉绳窗帘，评一评哪组设计的既简便又美观，通过这些课外作业活动把课内知识拓展到课外实践，增加学生的学习热情，但教师在安排课外作业任务时务必要结合学生的实际情况，掌握尺度。