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人教版（2024）八年级下册物理期末复习：测量滑轮组的机械效率实验提升练习题

一、中考物理实验题测量滑轮组的机械效率实验考点

1.实验目的?：测量滑轮组的机械效率，探究影响滑轮组机械效率的因素。?

2.实验原理?：机械效率的计算公式为η=W有用/W总

?3.实验器材?:滑轮组、相同的钩码若干、铁架台、细绳、弹簧测力计、刻度尺。其中，钩码用于提供被提升的重物；铁架台用于固定滑轮组；细绳用于连接滑轮组和悬挂重物；弹簧测力计用于测量拉力大小；刻度尺用于测量物体上升的高度h和绳子自由端移动的距离s。?

4.实验步骤?

(1)用弹簧测力计测量出钩码的重力G，并记录数据。?

(2)按装置图把滑轮组安装在铁架台上，用刻度尺测量并记下钩码下沿和绳子末端在刻度尺上的初始位置。?竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使钩码缓慢上升。在拉动过程中，读出弹簧测力计的示数F，并同时从刻度尺上读出钩码上升的距离h和绳子末端移动的距离s，记录数据。?

(3)根据公式W有用=Gh和W总=Fs，分别算出有用功和总功，再由η=W有用/W总计算出滑轮组的机械效率η，将各项数据填入表格。?

（4）增加被提升钩码的个数，改变物体重力，重复步骤2、3、4，多测几组数据。?也可保持物体重力不变，改变动滑轮的个数，再次重复上述实验步骤，探究动滑轮重力对滑轮组机械效率的影响。?

5.实验注意事项?

（1）匀速拉动弹簧测力计：在拉动弹簧测力计时，必须竖直向上匀速拉动，目的是保证弹簧测力计的示数稳定，使得拉力F大小不变，因为只有当物体做匀速直线运动时，拉力才与物体所受的阻力平衡，此时弹簧测力计的示数才等于拉力大小。若加速或减速拉动，弹簧测力计示数不稳定，无法准确读出拉力大小。?（2）数据读取：为了便于准确读数，钩码下沿和绳子末端在刻度尺上的位置最好取整数，这样可以减小读数误差。?

（3）多次测量的目的：多次测量不同情况下（如改变物体重力、改变动滑轮个数）的数据，目的是进行必要的比较，利用不完全归纳法总结规律，从而得出普遍性的结论，而不是为了求平均值。因为在不同的实验条件下，滑轮组的机械效率是不同的，并非一个固定值，所以不能求平均值。?

6.实验结论?

（1）与物体重力的关系：使用同一滑轮组提升不同的重物时，重物越重，滑轮组的机械效率越大。这是因为在同一滑轮组中，额外功主要是由动滑轮重和绳重、摩擦等引起的，当提升的重物重力增大时，有用功在总功中所占的比例增大，而额外功基本不变，所以机械效率增大。?

（2）与动滑轮重力的关系：不同的滑轮组提升相同重物时，在物重相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。因为动滑轮越重，所做的额外功就越多，在有用功相同的情况下，总功增大，根据机械效率公式η=W有用/W总，机械效率就会降低。?

（3）与物体上升高度及绳子绕法的关系：同一滑轮组，物体上升的高度不同，滑轮组的机械效率不变；绕线方法不同，滑轮组的机械效率也不变。因为物体上升高度变化时，有用功W有用=Gh和总功W总=Fs，s=nh，n为承担物重的绳子段数）会同时增大或减小相同倍数，它们的比值不变，所以机械效率不变；而绳子绕法只影响拉力的大小和绳子自由端移动距离与物体上升高度的倍数关系，不影响有用功和额外功的大小，所以机械效率也不受绕线方法影响。?

7.常考实验问题?

（1）弹簧测力计的拉动方向：实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，原因如前面所述，只有这样才能保证拉力大小等于弹簧测力计示数，准确测量拉力。?

（2）滑轮组机械效率与重物上升高度的关系：通过实验数据可得出，使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升高度无关。在计算有用功W有用=Gh和总功W总=Fs；s=nh时，高度h会同时出现在分子分母中，被约掉，所以机械效率不受高度影响。?

（3）滑轮组机械效率与物体重力的关系：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高。如前面结论分析，随着物体重力增大，有用功占总功比例增大，机械效率提高。?

（4）不同滑轮组机械效率的比较：不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重机械效率越小。因为动滑轮重导致额外功增加，总功增大，有用功不变时，机械效率降低。?

（5）提高滑轮组机械效率的措施：由实验结论可知，增大物重或减少动滑轮的重力可以提高滑轮组的机械效率。另外，在滑轮转轴处涂润滑油，减小摩擦，也能减少额外功，从而提高机械效率。但要注意，增加提升物体的速度并不能提高机械效率，因为速度不影响有用功和额外功的大小。?

（6）多次实验的目的：实验中改变钩码的数量，改变动滑轮的个数进行多次实验，目的是改变钩码个数、改变动滑轮的个数从而获得多组数据，这样可以避免一组数据的偶然性，更能得出普遍性规律。如果仅根据一次实验数据得出结论，可能因为特