初中物理课外阅读

测量滑轮组的机械效率

来源:学习技巧 | 安徽高校 | 阅读人次

【目的和要求】
  学习测量机械效率的基本方法。分清在简单机械工作时,什么是有用功,什么是总功。
【仪器和器材】
  滑轮组(J2122型),测力计(J2104型,5牛),刻度尺,钩码(J2106型),方座支架(J1102型),线绳。
【实验方法】
  重物升高的距离可以从刻度尺直接读出。测力计的移动距离可以在实验开始时在线绳某点(如线绳与滑轮接触但即将离开的一点)做个标志,实验完毕用刻度尺量出绳上这个标志移动的距离。
  1.检查器材
  实验前应先检查每个滑轮的端面应与框架平行,轮子转动灵活,轮子的轴向窜动不应大于1毫米。再检查测力计并调整指针位置,消除其零误差。
  2.用单滑轮组实验

  照图1.31-1a将两个单滑轮组成滑轮组。在滑轮下挂上6个钩码,线绳的自由端挂在测力计的挂钩上,手握测力计面板使重物匀速上升,读出测力计在移动时的示数。测出重物上升的高度和测力计移动的距离。把以上数据记入表1.31-l中,反复实验三次。
  3.用双并滑轮组实验
  用两个双并滑轮组成滑轮组,如图1.31-1b。在动滑轮下面挂10个钩码(钩码串过长,可挂成两串或三串)。线绳自由端挂在测力计的挂钩上,拉动测力计使重物匀速上升,重复实验3次。把各次数据记入表l.31-1中。
实验装置


有用功
总功
效率
钩码重(牛)
升起高度(米)
功(焦)
拉力(牛)
拉过距离(米)
功(焦)
各次效率(%)
平均效率(%)
单滑轮组
1








2








3








双并滑轮组
1








2








3








  4.计算出每次实验的机械效率
【注意事项】
  1.实验中,因为我们使用的测力计量程为5牛顿,故重物(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)发布的教学仪器标准规定,用J2122型单滑轮组吊起9.8牛顿的重物实验,其机械效率一般不低于90%,用双并滑轮组吊起9.8牛顿的重物实验,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:
  (1)测力计不是匀速地移动。
  (2)测力计指针与刻度板摩擦。
  (3)重物摆动。
【思考题】
  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?
  提示:双并滑轮组比单滑轮组的滑轮多,自重较大,而月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。
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