31测量滑轮组和斜面的机械效率-2022-2023学年八年级物理下册重难点突破复习

重难点突破：31测量滑轮组和斜面的机械效率 【知识清单】 测量滑轮组的机械效率 原理：η＝×100% 应测物理量：钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳自由端移动的距离S 器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计。 注意：沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计 结论：同一滑轮组，提升重物越重，机械效率越高；提升相同重物，动滑轮个数越多，机械效率越低，但越省力。 注意：在应用同一滑轮组提升物体时，若被提升物体的重力发生改变，则整个滑轮组的机械效率也应随之发生改变。切不可认为给定一个滑轮组，它的机械效率就是唯一的。 【点拨】用滑轮组提升物体时，滑轮组的机械效率与物体的重、绳重及动滑轮的自重、机械间的摩擦等因素有关；而与滑轮组的绕法以及被提升的高度无关。 【典例分析】 例1.某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，收集了下表中的实验数据。 实验 次数 斜面的倾 斜程度 物块重 力G/N 斜面高 度h/m 拉力 F/N 斜面长 度S/m 机械效 率η 1 较缓 5 0.2 2.4 1 41.7% 2 较陡 5 0.5 3.2 1 78.1% 3 最陡 5 0.7 4.3 1 81.4% （1）分析表中的数据可得出：在其它条件一定时，斜面越缓越　 　力（选填“省”或“费”）；斜面越陡，机械效率越　 　（选填“高”或“低”）； （2）该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.5N，他们测得这种情况下斜面的机械效率为　 　。把第4次与第　 　次测量结果相比较，还能得出：在其它条件一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越低； （3）当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力　 　物块所受的摩擦力（选填“大于”、“小于”或“等于”）； （4）斜面在生产和生活中应用十分广泛，请你举出一个生产或生活中利用斜面的实例。 举例：　 　。 【答案】（1）省；高 （2）55.6%（或56%）；2 （3）大于 （4）盘山公路或骑自行车上坡时走S形路或从地面向卡车上搬运货物时搭长木板或轮椅所走的斜坡路或螺丝钉的螺旋等 【解析】（1）分析表中的数据可看出，在其它条件一定时，提升相同重物，斜面越缓拉力越小，所以可得出：在其它条件一定时，斜面越缓越省力。 从表中的数据可知，从上往下，斜面越来越陡，机械效率越来越高，所以可得出：在其它条件一定时，斜面越陡，机械效率越高。 （2）有用功为 总功为 机械效率为 第2次与第4次实验时斜面高和长相同，第4次斜面较粗糙，机械效率较低，所以，把第4次与第2次测量结果相比较，还能得出：在其它条件一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越低。 （3）当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，物体受力平衡，在沿斜面方向，物体除了受到拉力、摩擦力，还受到重力沿斜面的分力，所以，物块所受的拉力大于物块所受的摩擦力。 （4）盘山公路或骑自行车上坡时走S形路或从地面向卡车上搬运货物时搭长木板或轮椅所走的斜坡路或螺丝钉的螺旋等（其它合理的答案均可得分）。 例2.某实验小组进行“测量滑轮组的机械效率”的实验，同时“探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关”，他们猜想滑轮组的机械效率可能与动滑轮的个数、物重和物体上升的高度等因素有关。 实验次序 实验装置 钩码总重G/N 钩码上升高度h/m 拉力F/N 绳子自由端移动距离s/m 机械效率η 1 甲 1 0.1 0.6 0.2 83.3% 2 乙 1 0.1 0.4 0.4 62.5% 3 丙 2 0.1 0.65 0.4 　 4 甲 1 0.2 0.6 0.4 83.3% （1）他们按照如图所示的装置进行实验，其中乙、丙实验用的是同一滑轮组。在实验过程中，应　 　拉动弹簧测力计； （2）他们记录的数据如下表所示，丙实验中滑轮组的机械效率为　 　； （3）对比分析第　 　次实验数据可知，同一滑轮组的机械效率与提升的物重有关； （4）对比分析第1、4次实验数据可知，同一个滑轮组的机械效率与物体上升的高度　 　。（选填“有关”或“无关”） 【答案】（1）匀速 （2）76