第十二章 简单机械 重点实验突破 2024-2025学年初中物理(人教版北京专用)八年级下册
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特供
内容正文:
第十二章复习
重点实验突破
第十二章 简单机械
类型一 探究杠杆平衡的条件
1. (2024·北京东城期末)在探究杠杆平衡条件时,所用杠杆刻度均匀,每个钩码的重力均为0.5N。
(1) 实验开始前,杠杆处于静止状态,如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向 左 (填“左”或“右”)移动。
左
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2
3
4
(2) 调节杠杆水平平衡后,在A点挂上4个钩码,在B点用弹簧测力计竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,如图乙所示,此时测力计的示数是 1 N。
(3) 如图丙所示,A点仍悬挂4个钩码,用弹簧测力计在B点沿着BP斜向上拉,使杠杆仍在水平位置平衡。与图乙所示相比,拉力F的力臂 变小 ,弹簧测力计的示数 变大 。(填“变大”“变小”或“不变”)
1
变小
变大
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类型二 探究滑轮的省力情况
2. 某小组同学研究“使用动滑轮匀速提起物体时,所用竖直向上拉力F的大小与哪些因素有关”。他按如图所示方式用两个重力不同的滑轮进行实验,并将相应的滑轮重G滑、物体重G物和拉力F的大小记录在表一、二中。为了进一步研究,他们计算了每次实验中物体所受重力的变化量ΔG物与所用拉力的变化量ΔF,并将结果记录在表一、二的后两列中。
第2题
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2
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表一:G动=2N
实验
次序 G物/N F/N ΔG物/N ΔF/N
1 1 1.5 0 0
2 2 2.0 1 0.5
3 4 3.0 3 1.5
4 6 4.0 5 2.5
5 8 5.0 7 3.5
1
2
3
4
表二:G动=4N
实验
次序 G物/N F/N ΔG物/N ΔF/N
6 2 3.0 0 0
7 4 4.0 2 1.0
8 6 5.0 4 2.0
9 8 6.0 6 3.0
10 10 7.0 8 4.0
1
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4
(1) 分析比较表一或表二中F与G物的数据及相关条件,可得出的初步结论是:使用动滑轮匀速提起物体, 当G动相同时,G物越大,F越大 。
(2) 分析比较实验序号 2、6(或3、7;或4、8;或5、9) 的数据及相关条件,可得出的初步结论是:使用动滑轮匀速提起物体,当G物相等时,G动越大,F越大。
(3) 根据表一、二中前三列的数据及条件,请判断:按如图所示方式使用动滑轮匀速提起物体,若要省力,则需满足的条件是 G物>G动 。
(4) 进一步分析比较表一、二中ΔF与ΔG物的数据及相关条件,可发现其满足的数学关系式为 ΔF=ΔG ,由此可得出的初步结论是:使用动滑轮匀速提起物体, 拉力的变化量ΔF与物体所受重力的变化量ΔG物 成正比。
当G动相同时,G物越大,F越大
2、6(或3、7;或4、8;或5、9)
G物>G动
ΔF=ΔG
拉力的变化量ΔF与物体所受重力的变化量ΔG物
1
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4
类型三 探究简单机械效率的影响因素
3. 在“测量滑轮组机械效率”的实验中,小兵与同学们用同一滑轮组进行了三次实验(如图所示),实验数据记录如表所示:
1
2
3
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序 号 1 2 3
钩码重/N 2 4 6
钩码上升距离/cm 10 10 10
弹簧测力计示数/N 0.8 1.5 ②
弹簧测力计上升距离/cm 30 30 30
机械效率 83.3% ① 90.9%
(1) 实验时应沿竖直方向 匀速 拉动弹簧测力计,并用刻度尺测出物体上升的高度。
匀速
1
2
3
4
(2) 表格中编号①处的数据为 88.9% ;编号②处的数据为 2.2 (观察图丙)。
(3) 分析数据可得结论:使用同一滑轮组提升不同重物至同一高度时,提升的物重增加时,所做的额外功 变大 (填“变大”“变小”或“不变”)。
88.9%
2.2
变大
1
2
3
4
(4) 分析数据可得结论:使用同一滑轮组,下列滑轮组的机械效率与物重的关系图中,比较符合的是 B 。
B
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3
4
4. 如图甲所示为“之”字形盘山公路,公路修成这种形状有什么好处呢?小磊将木板搭在木块上模拟盘山公路(如图乙所示),发现只要用2N的力就能将5N的重物拉上木板,这说明盘山公路可以 省力 。
省力
1
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A. 与斜面的倾斜程度有关。
B. 与斜面的粗糙程度有关。
C. 与物体所受的重力有关。
小磊设计方案,并利用图乙装置进行探究,他通过移动木板下的木块来改变斜面的倾斜程度,通过在木板表面铺上棉布来改变斜面粗糙程度,用弹簧测力计将重物匀速拉上斜面,记录相关数据,如表所示。
通过查阅资料,小磊知道斜面也是一种机械,那么它的机械效率会跟什么因素有关呢?他提出了如下猜想:
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实验序号 1 2 3 4
斜面材料 木板 木板 木板 棉布
物重G/N 2 2 4 2
斜面高度h/m 0.6 0.4 0.6 0.6
斜面长s/m 1 1 1 1
沿斜面拉力F/N 1.6 1.4 3.2 1.8
有用功W有用/J 1.2 0.8 2.4 1.2
总功W总/J 1.6 1.4 3.2 1.8
机械效率η/% 75 57.1 66.7
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3
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(1) 第3次实验斜面的机械效率为 75% 。
(2) 若要探究猜想C,则必须保持斜面长及 斜面的粗糙程度 、 斜面的倾斜程度 等不变。
(3) 分析小磊同学的探究数据可知:他的猜想 A 、 B 是正确的;物体的重力和斜面的粗糙程度均相同时,斜面的倾斜程度越大,机械效率越 高 。
75%
斜面的粗糙程度
斜面的倾
斜程度
A
B
高
1
2
3
4
$$