内容正文:
第十二章:简单机械 测量滑轮组的机械效率 实验题
2023年人教版八年下学期物理巩固基础专项讲义
第一部分:考点解读
测量滑轮组的机械效率实验
1.原理:η=W有/W总
2.应测物理量:钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S
3.器材:除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计。
4.注意:必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,目的是保证测力计示数大小不变。
5.结论:影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:
(1)动滑轮越重,个数越多则额外功相对就多。
(2)提升重物越重,做的有用功相对就多。
(3)摩擦,若各种摩擦越大做的额外功就多。
同一滑轮组绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。
6.测量机械效率时为什么不能使弹簧测力计静止?机械效率会怎样?
当弹簧测力计静止时,绳子和滑轮之间没有摩擦力,拉力示数会变小,有用功在总功中占的比例增大,滑轮组的机械效率偏大。
第二部分:真题呈现
1. 用如图所示装置测量动滑轮的机械效率,实验数据如下表。
序号
动滑轮重
力 G s N
钩码重力
G/N
钩码上升
高度h/m
绳的拉力
F/N
绳端移动
距离s/m
机械效率
①
0.1
1
0.2
0.6
0.4
83.3%
②
0.1
2
0.2
1.1
0.4
③
0.2
2
0.2
1.2
0.4
83.3%
(1)实验时应沿竖直向上_____拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮下面的钩码缓缓上升。
(2)第② 次实验时,测得动滑轮的机械效率约为_____。
(3)分析表中① ② 次实验可知,对于同一动滑轮,所提升钩码的重力增大,机械效率将_____(选填“增大”“减小”或“不变”);分析表中_____次实验可知,提升相同重力的钩码时,_____的重力增大,其机械效率将_____(选填“增大”“减小“或”不变“)。
(3)分析表中数据可知,F≠,可能的原因是_____。
第三部分:自主练习
1.同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究,用到的装置如图,实验数据记录如表所示:
实验
次数
钩码
重G/N
钩码上升
高度h/m
钩码上升
高度h/m
绳端移动
距离s/m
机械
效率η
1
2
0.1
1.2
0.3
55.6%
2
2
0.2
1.2
0.6
55.6%
3
4
0.1
1.9
0.3
70.2%
4
4
0.1
1.3
0.5
61.5%
(1)实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计。
(2)分析表中数据可知:第4次实验是用 图所示装置来完成的。
(3)通过比较1、2两次实验数据可得出:使用同一滑轮组提升相同重物,滑轮组的机械效率与重物上升高度 (选填“无关”或“有关”)。
(4)通过比较 两次实验数据可得出:同一滑轮组提升的物体越重,滑轮组机械效率越高。
(5)通过比较3、4两次实验数据可得出:不同滑轮组提升相同重物,动滑轮越重机械效率 (选填“越大”或“越小”)。
2.有人说,同一机械的机械效率是不变的。小华设计了“探究滑轮组机械效率与所提升重物质量的关系”实验,来检验此说法是否正确。
(1)如图所示,小华在实验中保持滑轮组不变,改变重物的质量,通过弹簧测力计 拉动绳子使重物缓缓上升,测得数据如下表(g取10N/kg):
序号
重物质量/kg
重物上升距离/cm
弹簧测力计示数/N
绳端移动距离/cm
机械效率
1
0.1
10
1.1
20
45.5%
2
0.2
10
1.6
20
﹣﹣﹣
3
0.3
10
2.1
20
71.4%
第2次实验中的机械效率是 ;根据表中数据可以得到,滑轮组的机械效率随所提升重物质量的增大而 。
(2)小组同学发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止读数,你认为他的想法 (选填“正确”或“不正确”),因为她没有考虑到 对滑轮组机械效率的影响。
3.如图是智慧小组“测滑轮组的机械效率”的实验装置。测得的实验数据如表。
实验次数
物重G/N
物体上升高度h/m
拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
1
0.1
0.6
0.3
55.6%
2
2
0.1
1.0
0.3
66.7%
3
4
0.1
1.8
0.3
(1)实验过程中,应竖直向上__________拉动弹簧测力计。
(2)第三次实验中滑轮组的机械效率是___________。
(3)分析表中实验数据可知,同一滑轮组,物重__________,滑轮组的