测量滑轮组机械效率的实验
实验目的:测量滑轮组的机械效率
实验器材:滑轮组、弹簧测力计、细绳、刻度尺、盛水容器、重物。
实验步骤:
1. 组装滑轮组,将重物挂在绳子的下方。
2. 用弹簧测力计测量拉力的大小,并读出拉力的示数。
3. 用刻度尺测量绳子的长度,并读出物体上升的高度。
4. 根据机械效率的公式,计算出滑轮组的机械效率。
实验注意事项:
1. 确保绳子在滑轮组中的绕法正确,避免出现打结或绕错的情况。
2. 测量时,要确保测力计竖直拉动,避免出现倾斜或歪斜的情况。
3. 测量物体上升的高度和绳子长度时,要准确测量,避免误差。
相关例题:
某同学用如图所示的滑轮组提升重物,物重为6N,动滑轮重为1N,绳重和摩擦不计。若匀速提起该重物时,弹簧测力计的示数为2N,则该滑轮组的机械效率为( )
A. 83.3% B. 66.7% C. 75% D. 50%
答案:A。
解析:根据题意可知,有用功为W有用 = Gh = 6N × h,总功为W总 = Fs = 2N × 2h,所以机械效率为η = W有用 / W总 = Gh / Fs = 3 / 1 = 83.3%。因此,答案为A。
测量滑轮组机械效率的实验涉及到以下步骤:
1. 安装滑轮组并记下绳子的起始位置。
2. 用弹簧测力计测出所有动滑轮的总重。
3. 记下拉动滑轮所需的拉力。
4. 提升重物,直到滑轮组刚好稳定。
5. 测量重物的质量和提升的高度。
相关例题:
题目:一个重为5N的滑轮组,用它把重为20N的重物提升到一定高度时,测力计示数为12N。求该滑轮组的机械效率。
答案:根据题意,滑轮组的机械效率为(20N - 5N) / (12N) × 100% = 75%。
注意:在实际操作中,要考虑到动滑轮的重力,因此需要测量并计算其总重,而不是只考虑被提升的重物。此外,还需要注意提升的高度和绳子的段数对机械效率的影响。
测量滑轮组机械效率的实验
实验目的:测量滑轮组的机械效率
实验器材:滑轮组、弹簧测力计、细绳、铁架台、长方形木块、刻度尺
实验步骤:
1. 将滑轮组装好,用细绳绕过滑轮,固定好。
2. 将长方形木块放在桌面上,将滑轮组竖直放置在木块上。
3. 用弹簧测力计拉动滑轮组,使其在水平木板上移动,记录测力计的示数F。
4. 提升重物,当重物升高一定高度时,停止拉动滑轮组,用刻度尺测量上升高度h。
5. 根据机械效率公式η=W有用/W总,计算出滑轮组的机械效率。
实验注意事项:
1. 确保滑轮组安装牢固,防止实验过程中滑轮脱落。
2. 拉动滑轮组时,要匀速拉动,避免弹簧测力计读数不准确。
3. 测量上升高度时,要准确测量,防止误差过大。
相关例题及常见问题
例题:一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,绳子股数为3股。用此滑轮组提升一重为200N的重物,拉力为60N。求此滑轮组的机械效率。
常见问题:
1. 如果绳子股数为4股,其他条件不变,那么机械效率会如何变化?
2. 如果重物提升的高度增加,机械效率会如何变化?
3. 如果将动滑轮的质量增加,机械效率会如何变化?
解答:
1. 如果绳子股数增加到4股,则拉力为50N(忽略摩擦力),此时机械效率会降低。因为额外功增加了。
2. 如果重物提升的高度增加,则有用功增加了,但总功也增加了(绳子移动的距离增加了),因此机械效率基本不变。
3. 如果将动滑轮的质量增加,则额外功增加了(需要克服更大的重力做功),因此机械效率会降低。
