实验突破18 测量滑轮组的机械效率-【实验攻略】备战2024年中考物理实验一题精练通关

实验18 测量滑轮组的机械效率 铁架台、滑轮、细线、钩码、弹簧测力计、刻度尺。 （1）刻度尺的作用：测量钩码和细线自由端移动的距离； （2）弹簧测力计的作用：测量力的大小。 （1）安装如图甲所示的滑轮组，测出钩码的重力G，将钩码挂在动滑轮的下端； （2）记下钩码和细线自由端对应的刻度线； （3）竖直匀速拉动细线末端，使钩码匀速上升，记下弹簧测力计的示数F，同时测出钩码上升的高度h和细线自由端移动的距离s。将数据记录表格中。 （4）改变钩码重力G，重复实验。 （5）更换重力不同的动滑轮或不同的滑轮组（如图乙），重复实验。 （6）计算每次实验的机械效率，分析数据得出滑轮组机械效率跟什么因素有关 实验序号 钩码重力G/N 钩码上升的高度h/cm 拉力F/N 细线自由端移动的距离s/cm 机械效率η 1 2 3 4 （1）同一滑轮组，提升物体越重，机械效率越高； （2）提升同一物体，动滑轮重力越小，机械效率越高； （3）滑轮组的机械效率与滑轮组的绕线方式和重物提升的高度无关。 （1）影响滑轮组机械效率的因素：物重、动滑轮重力、机械间的摩擦； （2）拉力的数据容易出现误差，主要误差来源有拉动滑轮时我，拉力方向不竖直（F偏大，η偏小）、没有匀速拉动（加速拉动F偏大，η偏小；物体静止时F偏小，η偏大）； （3）提高机械效率的方法：增加物重、减小动滑轮重力、减小机械间的摩擦。 （4）可以省略的工具：刻度尺，利用也可以测量机械效率； 【拓展】 测量斜面的机械效率 实验装置 物重G、拉力F、斜面长度s、斜面高度h， 斜面的机械效率 1．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 4 4 0.15 1.8 0.45 74.1% （1）实验过程中，应 缓慢拉动弹簧测力计； （2）分析表中数据可知：实验是按图 （“甲”“乙”）装置测机械效率的； （3）第三次实验中滑轮组的机械效率是 ； （4）分析表中实验数据可知，可采取 的方法来提高滑轮组的机械效率； （5）分析第 次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度 关（选填“有”或“无”）。 （6）若在第三次实验中，物体上升的速度为0.2m/s，则拉力F的功率 W； （7）创新小组也利用重为1N、2N、4N的物体进行了三次实验，每次测得的机械效率均大于智慧小组的测量值，则创新小组测量值偏大的原因可能是 。（填字母） A．测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线下方 B．弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升 C．所使用的动滑轮的重力小于智慧小组 【变式提问】（8）在实验时，小明认为测力计运动时不好观察读数，可以在静止时再读数，同组的小华认为这样不行，因为这样会使滑轮的机械效率偏 （选填“高”或“低”）； 【创新设问】（9）分析数据可得结论：使用同一滑轮组，滑轮组的机械效率与物重的关系可能比较符合的图是 ； A．  B．  C．  D．   【拓展】智慧小组探究“斜面的机械效率”实验装置及实验数据记录表： 斜面的倾斜程 度 物块重G（N） 斜面高h（m） 沿斜面拉力F（N） 斜面长s（m） 机械效率η 较缓 10 0.1 5.0 1 20% 较陡 10 0.3 6.7 1 45% 最陡 10 0.5 8.0 1 62.5% （10）沿斜面拉动木块时，为使测力计的示数稳定，应尽量使木块做 运动，此时的绳子对物体的拉力和斜面对木块的摩擦力 （选填“是”或“不是”）平衡力。 （11）比较表中“物块重”和“ ”两栏对应的数据，可知斜面是一种 （选填“省力”或“费力”）的简单机械。 （12）本实验研究了 对斜面机械效率的影响，其影响规律是 。 （13）当斜面最陡时，物块受到斜面的摩擦力是 N。 真题演练 1．（2023·湖南怀化·统考中考真题）提高机械效率能够充分发挥机械设备的作用，一组同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中，实验测得的数据如表所示。 次数 物体的重力 提升的高度