[发明专利]竖直法测滑轮组机械效率演示器

说明书

一、技术领域

本发明专利是一种中学物理力学实验教学演示器，帮助学生定量测量滑轮组的机械效率。 

二、背景技术

学生在测量滑轮组的机械效率时发现：1、总感到拉力的变化较大，难以读出一个比较确定的数字；2、动、定滑轮的轴心线不在一条直线上，是由绳子的绕向决定动滑轮轴心线的位置，由此在实验过程中的整个装置左右摇摆不定，稍不慎连钩码、动滑轮一起拉掉；3、重复实验时，每次测出的效率偏差太大，给实验带来很大困难。由此，我设计并制作出“竖直法”测滑轮组机械效率演示器。 

三、发明内容

本发明的目的就是消除装置的系统误差，减少偶然误差，使F的变化极小，读数容易，让实验装置具有很好的重复性。 

本发明的目的是这样实现的：竖直法测滑轮组机械效率演示器是由演示板、固定支架、天花板、8个滑轮、细绳、重物组成。其特征在于：帮助学生对机械效率的理解并牢固掌握以下三点：①机械效率的大小跟机械省力的多少无关，与重物上升的高度h无关。②、机械效率大小跟做功的对象有关；与机械本身的内部结构有关。③省力的机械费距离，而不能省功，即省力的多少跟做功的多少是两回事。使用本发明既直观、又形象，培养了学生的手、脑、口并用能力，更重要地是提高了学生的技术素养。 

附图说明：

附图１为本发明原来实验图； 

附图2为本发明原来实验图； 

附图3为本发明原来实验图； 

附图4为本发明原来实验图； 

附图5为本发明现在实验图； 

附图6为本发明现在实验图； 

附图7为本发明现在实验图； 

附图8为本发明装置图。 

四、具体实施方式

附图1中，倾斜绳子拉力进行分解如图4。 

附图4中，在竖直方向得到的平衡方程是： 

F₂+F′₂＝G₀+G   2Ｔ·cosθ＝G_０+G 

即①再由力矩的平衡条件知：得出与①的结论相同。 

当滑轮匀速转动，重物匀速上升时，在忽略摩擦和平动动能以及转动动能的理想情况下，由功能关系及能量守恒定律可直接得出： 

而又由图1可得： 

η=GhF·S=GhG+G02cosθ·2h=GG+GO·cosθ]]>② 

附图2中同理可得出拉力和机械效率： 

F=G+G01+2cosθ]]>