内容正文:
年级下册·RJ
物 理
第十二章 简单机械
第3节 机械效率
第2课时 测量机械效率
知识点1 测量滑轮组的机械效率
1.测量如图所示滑轮组的机械效率,部分实验数据如下表.
实验次
数 钩码重力
G/N 钩码上升高
度h/cm 拉力F/N 绳端移动距离
s/cm 机械效率η
1 1.0 5 15 55.6%
2 1.5 5 0.8 15
3 2.0 5 1.0 15 66.7%
4 2.0 10 1.0 30 66.7%
(1)实验过程中,应缓慢拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做 运动.第1
次实验时,弹簧测力计示数如图所示,为 N.
匀速
0.6
(2)第2次实验时,拉力所做的有用功为 J,滑轮组的机械效率
是 .
(3)分析1、2、3次实验的数据可知,使用同一滑轮组提升重物时,重物重力
越 (填“大”或“小”),滑轮组的机械效率越大;分析3、4次实验的数
据可知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度 (填“有关”或“无
关”).
(4)结合生产生活实际,用滑轮组提升重物时,下列选项也可提高机械效率的
是 .
A.增大绳重 B.减轻动滑轮重
C.加快提升物体的速度
0.075
62.5%
大
无关
B
知识点2 测量斜面的机械效率
2.斜面是一种省力机械,斜面的省力情况与哪些因素有关呢?小明做了如下
猜想:
猜想1:斜面的省力情况与斜面的表面材料有关;
猜想2:斜面的省力情况与斜面的倾斜程度有关;
猜想3:斜面的省力情况与物体受到的重力大小有关.
小明为验证上述猜想,利用如图所示的装置进行了实验,物块在沿斜面拉力的作
用下做匀速直线运动,实验数据记录如下.
实验序号 1 2 3 4 5 6
斜面倾角/度 30 30 30 30 45 60
斜面的表
面材料 木板 毛巾 木板 木板 木板 木板
物块重G/N 2.0 2.0 4.0 6.0 2.0 2.0
沿斜面拉
力F/N 1.35 1.52 2.70 4.05 1.52 1.70
根据实验数据,回答下列问题:
(1)通过对比实验1、2中的数据可知,斜面省力的情况与斜面的
有关.
(2)通过对比实验1、5、6中的数据,得出的结论是:在其他条件相同时,
,提升物体越省力.
(3)为验证猜想3,小明做了实验 (填写实验序号),分析实验数
据后,他认为这几次实验省力情况相同,依据是沿斜面的拉力与物块重力比
值 (填“相等”或“不等”).
(4)完成实验后,小明沿斜面用1.8 N的拉力将重为4 N的物体从斜面底端匀速拉
到了顶端,已知斜面长1.2 m、高0.3 m,则斜面的机械效率是 . (百分号
前保留整数)
表面材料
斜
面的倾斜程度越小
1、3、4
相等
56%
3.如图所示,某同学通过实验来探究“影响滑轮组机械效率的因素”,并测算了
各次实验装置的机械效率.关于他的实验过程,下列说法不正确的是( B )
A.由①②可知,滑轮组的机械效率与绳子的绕法无关
B.由②③可知,同一滑轮组提起的物重越大,机械效率越低
C.在①实验中,应匀速竖直向上拉动绳子
D.为使实验结论更具可靠性,应换用不同的装置进行多次
实验,归纳得出普遍规律
B
4.在“测量滑轮组机械效率”实验中,小丽用同一滑轮组提升不同物体,如图
甲、乙所示,实验数据记录如下表.
实验
次数 物重
G/N 提升高度
h/m 拉力
F/N 绳端移动
距离s/m 机械效
率η
1 3 0.1 2.0 0.3 50%
2 6 0.1 ① 0.3 ②
(1)表格中①处数据为图乙中弹簧测力计的示数,则表格中②处数据应为 .
(2)根据实验次数1、2可知,提高滑轮组机械效率的方法有
.
(3)小牛又做了图丙实验,并与图甲进行比较,其目的是
.
62.5 %
增加所提升物体
的质量
探究滑轮组的机械
效率与滑轮组的绕线是否有关
5.小明在“测滑轮组机械效率”的实验中,用如图甲所示的滑轮组进行了三次实
验,实验数据如下表.
实验
次数 物重
G/N 物体上升的
高度h/cm 测力计的
示数F/N 测力计移动
的距离s/cm
1 6 3 2.5 9
2 6 5 2.5 17
3 6 8 2.5 24
(1)分析表中数据,回答以下问题:
①在测量测力计移动的距离时,有一个数据的记录错误,错误的数据是 ,
应改为 .
②第3次实验中滑轮组的机械效率是 .
③由表格中的数据可知:滑轮组的机械效率与 无关.
17
15
80%
物体上升的高度
(2)小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验,如图乙所示.
①小红多使用一个滑轮,目的是改变 .
②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时,若忽略绳重及摩擦,它们
的机械效率 (填“相同”或“不相同”).
拉力的方向
相同
6.在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小彤用同一滑轮组进行了三次实验如图
所示,实验数据记录如表.
次数 物重
/N 物体上升
距离/cm 测力计
示数/N 测力计上
升距离/cm 机械效
率
1 2 10 0.8 30 83.3%
2 4 10 1.5 30 88.9%
3 6 10 2.2 30
(1)实验中要沿 方向,向上 拉动弹簧测力计,使物体升高.
(2)表格中第3次实验的机械效率为 .(百分号前保留一位小数)
(3)分析表中数据可以得出结论:同一滑轮组的机械效率与
有关.
竖直
匀速
90.9%
物体的重力
(4)根据实验结论,若该滑轮组提升物体时机械效率为92.1%,物体的重力可能
为 (填字母).
A.1 N B.3 N C.5 N D.8 N
(5)小彤改变动滑轮重,提升同一物体多次实验,根据所测数据绘制出图象丁.
由图象可知,被提升物体重力相同时,动滑轮越重,滑轮组机械效率越
(填“高”或“低”).
(6)根据所学知识,滑轮组的机械效率还与绳重和摩擦有关,分析图象丁中的A
点可知,被提升物体所受的重力一定 (填“小于”“等于”或“大
于”)40 N.
D
低
大于
7.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
次序 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/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约为 .(百分号前结果保留整数)
(3)对比①③两次实验数据,可初步得出的结论是
.
(4)对比实验①②的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.
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
A
物体对斜面的压力较
大,导致摩擦力变大
1
8.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只钩码悬挂在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只钩码悬挂在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只钩码悬挂在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
$$