请利用图所示的实验装置,设计一个实验,测动滑轮的机械效率,请写出主要实验步骤、画出实验数据记录表。(5分)
(1)将弹簧测力计调零,然后用弹簧测力计测出钩码所受到的重力G,并记录到实验数据记录表中。(或用调好的弹簧测力计测出钩码所受到的重力G,并记录在表格中。)
(2)按示意图组装实验器材。
(3)用弹簧测力计竖直向上拉动绳子自由端,使弹簧测力计从图中的位置A'匀速竖直上升到位置B',钩码从位置A匀速上升到位置B。用弹簧测力计测出绳子自由端受到的拉力F,用刻度尺测出AB间的距离h,A'B'间的距离s,将F、s和h的数值记录到实验数据记录表中。
(4)根据和测量数据,计算出动滑轮的机械效率,并记录到实验数据记录表中。
【实验数据记录表】
测量动滑轮的机械效率实验数据记录表
G/ N | F/N | s/m | h/m | |
题目分析:要测量滑轮组的机械效率,需要测量物体的重力,物体升高的距离,求出有用功;测量绳子自由端的拉力和拉力移动的距离,求出总功;根据机械效率公式求出滑轮组的机械效率。
实验步骤:(1)测量物体的重力。(2)组装滑轮组,弹簧测力计竖直向上匀速拉动弹簧测力计,测量拉力、拉力移动的距离、物体升高的距离。(3)求出有用功和总功,根据机械效率公式求出滑轮组的机械效率。
实验表格的设计:实验中要记录物体的重力、物体升高的距离、拉力、拉力移动的距离,求出滑轮组的机械效率,表格中要记录5个物理量。
点评:本实验还可以不进行物体升高的距离和拉力移动距离的测量,因为对于绕法确定的滑轮组来讲,物体升高的距离和拉力移动的距离的比值是一定的。