机械效率

方法一

目的 测定轮轴的机械效率。

器材 轮轴模型，铁架台，弹簧秤，钩码若干，细绳，米尺等。

操作

(1)将轮轴模型固定在铁架台上（转动轴上不要加润滑油），小轮的绳端上挂若干个钩码（总重力为 G），大轮的绳端与弹簧秤相连（如图）。 (2)用力 F1（可从弹簧秤上读出）向上匀速拉动弹簧秤，从米尺上读

出钩码上升的高度 H 和弹簧秤上升的高度 h，即可测出轮轴的机械效率η1=G·h/F1h。

(3)将大轮上的绳端绕到另一侧向下拉弹簧秤。重复操作(2)，可测出轮轴的另一个机械效率

η2=G·h/F2·h。

会发现η1＞η2 ，这是因为向下拉弹簧秤增大了轮与轴之间摩察力的缘故。

方法二

目的 测定杠杆的机械效率。

器材 杠杆，米尺 2 支，弹簧秤，钩码若干，铁架台，细绳等。

操作

用细绳悬挂杠杆一端的 O 点作为支点，在 A 点挂若干个钩码（总重力为 G），在 B 点处连接一个弹簧（如图）。

1. 拉着弹簧秤缓缓上升，在此过程中读出弹簧秤的读数 F1 及 A、B 两点上升的距离 H1 和 h1（尽量保持 O 点不动），即可测出杠杆的机械效

率

η1=G1H1/F1h1。

增加 G 的数值（其他量不变），重复操作(2)，可测出杠杆的机

械效率会发现η2＞η1。这是因为影响杠杆效率的主要因素是杠杆的自重

（支点的磨擦很小），当 G 增大时，杠杆自重的影响相对减小。

1. 增大 OA（其他量不变），重复操作(2)，可测出杠杆的机械效率

η3=G2H3/F3h3，

会发现η3＞η2。

将支点 O 向杠杆中心移动一些，同时移动 A 点和 B 点，使 G、OA、OB 都和操作(4)中一样，重复操作(2)可测出杠杆的机械效率

η1=G2H4/F4h4

分发现η4＞η3。

方法三

目的 测定斜面的机械效率。

器材 带滑轮的木板，小车，弹簧秤，米尺，天平，砝码，铁架台， 细绳等。

操作

如图，用铁架台将木板支成斜面。

1. 用弹簧秤拉着小车作匀速运动。从弹簧秤上读出拉力 F 的大小，

   用米尺测量出弹簧秤下降的距离 h 和小车升高的高度 H1，用天平测出小车的质量 m。即可测出斜面的机械效率

η1=mgH1/F1h1。

将小车翻转（轮子朝上）放在斜面上，重复操作(2)，可测得η2=mgH2/F2h2，

会发现η2＜η1。这是因为小车与斜面之间的摩擦系数增大，使摩擦力增大，因而机械效率明显降低。

增大斜面倾角θ[其他条件同(3)]重重操作(2)，可测得

η3=mgH3/F3h3，

会发现η3＜η2 。这是因为小车与斜面之间的正压力减小，使摩擦力减小，因而机械效率提高。

方法四

目的 测量滑轮组的机械效率。

器材 单滑轮 2 个，双并滑轮 2 个，弹簧秤，米尺，钩码（1000g） 若干个，铁架台，细绳等。

操作

将两个单滑轮如图(a)所示装好。

1. 手握弹簧秤向上匀速拉起钩码。从弹簧秤上读出拉力

   F1，从米尺上读出弹簧秤上升的高度 h1 和钩码上升的高度 H1，即可测出滑轮组的机械效率

η1=G1H1/F1h1。

改用两个双并滑轮（图 b），其他条件不变。重复操作(2)可测出滑轮组的机械效率

η2=G1H2/F2h2。

会发现 F2＜F1，但η2＜η1。这是因为影响滑轮组效率的主要因素是滑轮的摩擦和动滑轮的自重,改用双并滑轮后，这两者都增大了，使滑轮组的效率下降。

1. 增加挂在动滑轮下面钩码的质量。(其他条件不变)，重复操作(2)，可测出滑累组的机械效率

η3=G3H3/F3h3。

会发现η3＜η2。这是因为 G 增大，动滑轮自重的影响相对来说就小了。