1、测滑轮组的机械效率的遗留问题测滑轮组的机械效率的“想想议议”中问:影响滑轮组的机械效率高低的主要因素是哪些?在该实验中,设物重为 G 牛顿,将重物匀速提高 h 米,每个滑轮重 G牛顿,实验装置如图中 A、B、C、D、E先不考虑摩擦,将重物匀速提高 h 米,那么每个动滑轮也被匀速提高 h 米在图 A 中,由于不计摩擦,额外功就是将动滑轮提高 h 米所做的功有用功 W 有用 =Gh,额外功 W 额 =Gh 总功 W 总 =W 有用 W 额机械效率 =W 有用 /W 总 同理,在图 B 中,W 有用 =Gh,W 额 =Gh 同理,图 C,图 D 中机械效率都与图 A 的机械效率一样在图 E 中,W
2、有用 =Gh,W 额 =2Gh由上面分析计算结果,我们可得如下结论:1不计摩擦时,定滑轮的个数对机械效率无影响2不计摩擦时,动滑轮个数相同时,绳子绕法对机械效率无影响3不计摩擦时,影响机械效率的因素是物体重 G 和动滑轮的总重 G1,G 1G的比值越大,机械效率就越小4机械效率的大小与省力的多少无关这一结论可以使学生放弃“越省力,机械效率越大”的错误认识考虑摩擦时,额外功等于克服摩擦力做的功和提升动滑轮功之和我们不难看出,摩擦力的大小与绳子绕法、滑轮个数、动滑轮总重、物重 G 等诸多因素有关,要具体分析初中学生接受困难因而我们可概括地讲:摩擦力越大,克服摩擦力做功就越大,做的额外功就多、机械效率就越小,同时前面得到的第 3 个结果在考虑摩擦时也同样成立所以,影响机械效率的主要因素是:提升的物体的重力 G,动滑轮的总重 G1以及摩擦力当 GlG 越大,摩擦力越大,滑轮组的机械率越小