内容正文:
物理 八年级下册 人教版
原创新课堂
第3节 机械效率
第2课时 机械效率的测量
高
匀速
竖直
低
省
倾斜程度
匀速
高
匀速
56%
大
2
4
50%
斜面越陡,斜面的机械效率越高
斜面倾斜程度越小,越省力
A
C
D
实验次数 1 2 3
钩码重G/N 4 4 6
钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1
绳端拉力F/N 1.8 1.6 2.4
绳端移动距离s/m 0.3 0.4 0.3
机械效率η 74.1% 62.5%
乙
越低
83.3%
1
提起的物体越重,机械效率越高
刻度尺
1.测量滑轮组的机械效率
(1)实验原理:η= eq \f(W有,W总) 。
(2)实验过程:沿________方向________拉动弹簧测力计使重力为G的钩码升高,测出拉力F、钩码提升的高度h、绳的自由端移动的距离s,计算W有、W总、η。改变钩码数量或利用不同滑轮组,重复上述实验。
(3)实验结论:同一滑轮组,提升重物越重,机械效率越______;提升相同重物,动滑轮个数越多,机械效率越______,但越______力。
【特别提醒】利用同一滑轮组提升物体,若被提升物体的重力发生改变,则滑轮组的机械效率会发生改变,不要误认为一个滑轮组的机械效率是恒定不变的。
2.测量斜面的机械效率
(1)实验过程:用弹簧测力计沿斜面将重为G的物体从斜面底端________拉到斜面顶端,记下物体移动的距离s,并测出斜面的高度h和拉力F。改变斜面的____________多测量几次,利用η= eq \f(W有,W总) = eq \f(Gh,Fs) 计算不同倾斜程度下的机械效率。
(2)实验结论:斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关,斜面的倾斜程度越大,机械效率越________。(影响斜面机械效率的因素还有摩擦)
知识点1 测量滑轮组的机械效率
1.某实验小组用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率,部分实验数据如表所示。
(1)实验中应尽量竖直向上________拉动弹簧测力计。
(2)第一次实验中测得滑轮组的机械效率为__________。(结果保留整数)
(3)分析数据可知,使用同一个滑轮组提升重物时,被提升物体的重力越______,滑轮组的机械效率越高。
实验次数
1
2
3
4
钩码重G物/N
0.5
1.0
1.5
2.0
钩码上升高度h/m
0.1
0.1
0.1
0.1
绳端拉力F/N
0.3
0.5
0.7
0.9
绳端移动距离s/m
0.3
0.3
0.3
0.3
机械效率η
67%
71%
74%
知识点2 测量斜面的机械效率
2.(2023·驻马店期末)如图所示是小亮测定斜面机械效率的装置图。每次实验时,被拉的小车沿同一斜面匀速向上运动,下表是小亮设计的记录数据的表格。
斜面倾斜程度
小车重力G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力F/N
斜面长s/m
有用功W有/J
总功W总/J
机械效率η
较缓
10
0.1
3
1
1
3
33%
较陡
10
0.2
4
1
最陡
10
0.4
6
1
4
6
67%
(1)斜面较陡时,做的有用功为______J,总功为______J,机械效率为________。
(2)分析表格中的实验数据,你能得到哪些结论?(要求写两条)
a.__________________________________;
b._________________________________。
3.如图所示,小明利用动滑轮匀速提升木箱。以下做法可以提高动滑轮机械效率的是( )
A.适当增加木箱重力
B.增大木箱上升高度
C.增大提升木箱的速度
D.换用质量更大的动滑轮
4.(2023·枣阳期末)为了研究滑轮组的机械效率与哪些因素有关,小明同学提出两个猜想。猜想一:机械效率是否与G物有关;猜想二:机械效率是否与G动有关。为了验证猜想,小明先用如图甲所示的装置不断改变G物,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出η与G物关系如图乙(a)所示。然后换另一个不同质量的动滑轮,不断改变G物,计算并绘出η与G物关系如图乙(b)所示。根据图象他 ( )
A.只能验证猜想一
B.只能验证猜想二
C.两个猜想都能验证
D.两个猜想都不能验证
5.如图所示,用两滑轮采用不同的绕绳方法,将同一重物匀速提升相同的高度(不计绳重和摩擦),下列说法中正确的是( )
A.F1>F2,F1移动距离多
B.F1<F2,F2移动距离多
C.F1所做的额外功多
D.两装置的机械效率相同
6.(2023·许昌期末)某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示。
(1)通过表中数据可分析出第2次实验是用 _____ (选填“甲”或“乙”)图所示装置做的实验。
(2)通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率 _______ (选填“越高”“不变”或“越低”)。
(3)小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次实验,表中第3次实验中空缺的机械效率η= ___________。
(4)比较第 _____ 次实验和第3次实验可得出结论:使用同一滑轮组,______________________________。
(5)只要滑轮组结构一定,知道绕动滑轮的有n股细绳,测滑轮组机械效率的实验器材就可以不需要 _________ (填一种测量工具名称),且机械效率的表达式通式为η= eq \f(G,nF) 。
$$