内容正文:
年级下册·JK
物 理
第十一章 机械与功
核心素养·科学探究
1.在探究“杠杆的平衡条件”实验中.
(1)将杠杆的中点支在铁架台上,静止时如图甲所示,此时应将平衡螺母
向 (填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡,这是为了消除杠
杆自重对实验的影响及便于测量 (填“力”或“力臂”).
右
力臂
(2)调节杠杆水平平衡后,在其左、右两端悬挂不同数量的钩码并调整悬挂位
置,记录力与力臂的大小,重复多次实验,数据记录如下表.
实验次数 F1/N L1/cm F2/N L2/cm
1 1 10 2 5
2 2 10 1 20
3 2 15 3 10
分析数据得出杠杆平衡条件: (用字母表示).下列实验多次测量
的目的与本实验多次测量的目的相同的是 (填字母).
A.用弹簧测力计和塑料吸盘测量大气压的值
B.探究物体受到的重力的大小与其质量的关系
F1L1=F2L2
B
(3)如图乙所示,在B点改用弹簧测力计向下拉杠杆,使杠杆一直在水平位置平
衡,当弹簧测力计从①位置转动到②位置时,弹簧测力计的示数将 (填
“变大”“变小”或“不变”).
变大
【拓展】同学们正确实验得出结论后,利用重均为0.5 N的钩码、容积为100 mL
的空小桶、刻度尺测量某液体的密度.如图丙所示,将空小桶悬挂在A点,钩码悬
挂在B点,杠杆再次在水平位置平衡,测得OA为10 cm,OB为20 cm;然后往空小
桶内注满液体,只调节钩码到C点时,杠杆在水平位置重新平衡,测得OC为42
cm,则液体的密度为 kg/m3.(g取10 N/kg)
1.1×103
2.同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究,用到的装置如图所
示,实验数据记录如表所示.
实验
序号 钩码重
G/N 钩码上升高
度h/m 绳端拉
力F/N 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
3 4 0.1 1.9 0.3 70.2%
4 4 0.1 1.3 0.5 61.5%
【设计与进行实验】
(1)实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计,第2次实验的机械效率
约为 (结果精确到0.1%).
(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.
匀速向上
55.6%
丙
【分析论证与得出结论】
(3)通过比较1、2两次实验数据可得出结论:使用同一滑轮组提升相同重物,
滑轮组的机械效率与 无关.
(4)通过比较 两次实验数据可得出结论:同一滑轮组提升的物体越
重,滑轮组的机械效率越高.
(5)通过比较3、4两次实验数据可得出结论:用不同滑轮组提升相同重物时,
动滑轮越重,机械效率越 .
重物上升的高度
1、3
低
【交流合作与评估反思】
(6)小组同学发现实验过程中边拉动弹簧测力计边读数,弹簧测力计示数不稳
定,应该静止读数.你认为他的想法 (填“正确”或“不正确”),
因为他没有考虑到 对滑轮组机械效率的影响.
(7)根据以上结论和生活经验可知,下面不能提高滑轮组机械效率的是
(填字母).
A.使用轻质动滑轮
B.增加所提物体重力
C.给机械加润滑油
D.增加重物上升高度
不正确
摩擦力
D
3.(2023·唐山校级期末)小明在“探究斜面的机械效率与哪些因素有关”的活动
中,提出了以下猜想:
A.同一个斜面,所推的物体越重,机械效率越高;
B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关.
为了验证自己的猜想,小明用木板搭成了如图所示的装置进行探究,记录数
据如表.
实验
次数 斜面
倾角 物重
G/N 拉力
F/N 斜面
高度
h/m 斜面
长度
s/m 有用功
W有用/J 总功
W总/J 斜面机械
效率η
① 30° 3 2.5 0.6 1.2 1.8 3 60%
② 30° 5 4.2 0.6 1.2 3 5.04
③ 42° 3 2.8 0.8 1.2 2.4 3.36 71%
(1)在实验过程中,应沿斜面向上 拉动木块.
(2)第②次实验中斜面的机械效率η= (结果保留整数).
(3)对比①③两次实验数据,可初步得出的结论是
.
匀速直线
60%
当物体的重力相同时,斜
面的倾斜程度越大,斜面的机械效率越大
(4)对比①②两次实验数据可以用来验证猜想 ,细心的小明发现第②次实
验中的额外功大于第①次实验中的额外功,你认为可能是
的原因造成的.第①次实验中物块与斜面间的摩擦力是 N.
A
物体对斜面的压力较
大
1
4.小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率,每个钩码的质量为m,O为支点.
(1)他将2个钩码悬挂在B点,在A点竖直向上 拉动弹簧测力计,拉力为
F1,测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2,则此次杠杆的机械效率为η
= (用已知量和测量量的符号表示).
匀速
×100%
(2)他将2个钩码悬挂在C点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使C点上升
高度为h2,则弹簧测力计的示数将 (填“大于”“等于”或“小于”,
下同)F1,此次弹簧测力计做的功将 第一次做的功,杠杆的机械效率
将 (填“变大”“变小”或“不变”).
(3)他将3个钩码悬挂在C点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使C点上升
高度仍为h2,则第3次杠杆的机械效率与前两次相比 (填“最大”“最
小”或“三次相等”).
大于
小于
变大
最大
$$