《机械效率专题复习.ppt

实验原理 所测物理量 物重G 拉力F 重物上升的距离h 弹簧测力计移动的距离S 测量仪器 弹簧测力计 刻度尺 考点1 探究斜面的机械效率 在此实验中的注意事项 1 在实验过程中 拉力方向应与斜面保持一致且要匀速向上拉动弹簧测力计 2 不能在静止时读弹簧测力计的示数 应在匀速拉动过程中读数 1 在斜面粗糙程度相同时 斜面越陡 机械效率越高 2 在斜面倾斜程度相同时 斜面越粗糙 机械效率越低 实验结论 1 10年武汉市 下图是小明同学斜面机械效率跟什么因素有关的实验装置 实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动 实验的部分数据如下 小明探究的是斜面的机械效率跟 的关系 在第1次实验中 斜面的机械效率为 物块和斜面的内能增加了约 分析表格中数据可以得出结论 在斜面粗糙程度相同时 斜面越陡 机械效率越 若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系 应保持 不变 斜面的倾斜程度 20 4J 高 斜面的倾斜程度 变式题1 在第1次实验中物体和斜面间的摩擦力为 N 2 若要探究斜面机械效率跟物重的关系 应保持 不变 3 若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系 需增加的器材有 4 从表中还能得到的结论 1 2 3 5 斜面在我们生活中的应用有 只写出一条即可 毛巾 棉布 玻璃板等 使用斜面省力 斜面的粗糙程度一定时 当斜面越平缓时 越省力 使用斜面不省功 盘山公路 4 斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度 2 08年武汉市 小明利用斜面进行如下的实验 1 图中的数据是在测量斜面机械效率时得到的 由此可知此时斜面的机械效率 2 为了进一步探究斜面的特点 小明接着做了三次实验 实验数据如下表 分析表中数据可知 沿斜面向上匀速拉动同一物体时 斜面倾斜角度越大 机械效率越 拉力越 由图中数据可知 此过程中铁块与斜面之间的摩擦力为 N 40 高 大 3 75 变式题 1 此图中铁块沿斜面运动的距离为 铁块上升的高度是 2 若忽略斜面的摩擦力 拉力应为 事实是铁块和斜面之间存在摩擦 此时摩擦力f 若拉动过程中撤去拉力 铁块 选填会或不会 滑下 3 用该实验器材还可以探究 70cm 17 5cm 2 5N 3 75N 不会 滑动摩擦力大小与压力大小的关系 探究滑轮组的机械效率 实验原理 所测物理量 物重G 拉力F 重物上升的距离h 弹簧测力计移动的距离S 测量仪器 弹簧测力计 刻度尺 在此实验中操作的关键 1 匀速竖直向上拉动弹簧测力计 2 不能在静止时读弹簧测力计的示数 应在匀速拉动过程中读数 对于如图所示的滑轮组 如果没有刻度尺 能否测出该滑轮组的机械效率 4 某实验小组在 测滑轮组的机械效率 的实验中得到的数据如表 第1 2 3次实验装置如图中的甲 乙 丙所示 1 第3次实验中所做的有用功是J 机械效率是 2 比较1 2两次实验 可得的结论 3 比较2 3两次实验 可得的结论 4 综合上述结论 提高机械效率的方法有增大有用功 额外功 选填 增大 或 减小 5 多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率 目的是为了 填字母 A 减小摩擦B 多次测量取平均值减小误差C 获得多组数据归纳出物理规律 6 由本实验 填 能 或 不能 推断 任何机械的机械效率跟物重均有关 同一滑轮组 提起的物重越重 滑轮组的机械效率越高 不同的滑轮组机械效率不同 且在物重相同时 动滑轮越重 滑轮组的机械效率越低 0 4 72 7 减小 不能 甲 乙 丙 某实验小组在 测滑轮组的机械效率 的实验中得到的数据如表所示 第1 2 3次实验装置如图中的甲 乙 丙所示 5 07年武汉市 小强在测滑轮组的机械效率时 记录了如下的实验数据 不计绳重和摩擦 1 根据上表的数据可以计算出滑轮组的机械效率为 2 请帮助小强在右图中画出该滑轮组的绕线方式 3 当动滑轮重为N时 使用该滑轮组提起2N重的钩码刚好不省力 若实验中两次的动滑轮重相同 提起的钩码重也相同 测出的滑轮机械效率却不同 原因不可能是 A 滑轮和轮与轴间的摩擦力大小不同B 测拉力时没有使测力计匀速上升 测拉力时拉力的方向没有竖直向上 钩码被提升的高度不同 若绕滑轮组的细绳能承受的最大拉力为 N 则该滑轮组效率最高可达 变式题 6 如图15 2 5所示 小刚用如图所示的动滑轮 拉着物体M以0 5m s的速度在水平面上做匀速直线运动 物体重20 它受到的摩擦力是物重的0 2倍 水平拉力为2 5 2s内拉力做的功是 该动滑轮的机械效率是 80 5 解 v绳 2v物 2 0 5m s 1m sW总 FS Fvt 2 5N 1m s 2s 5J W有用 W总 fS物 FS绳 f nF 0 2 20N 2 2 5N 80 机械效率的计算小结 例用滑轮组匀速提升重为2000牛的物体 作用在绳子自由端的拉力做功的功率为1250瓦 滑轮组的机械效率为80 求重物上升的速度是多少 三 典型题例 示范启迪 解析 解答本题的关键是 一要弄清有用功和总功 将物体提升一定高度做的功 有用功 有 物h 作用在绳子自由端的拉力做的功 总功 总 拉t 因已知功率 则机械效率可表示为 例3 如图所示 甲是放在水平桌面上的木块 物体乙通过细绳绕过定滑轮与甲相连 当乙匀速下降时 以下说法正确的是 A 甲和乙所受的重力都不做功B 绳子对甲物体的拉力大于甲物体受到的阻力C 乙所受的合力不为零D 在运动过程中不断地有机械能转化为内能 对于乙物体 竖直方向受动重力G乙和绳子对它的拉力T 对于甲物体 竖直方向受到重力G甲和桌面对它的支持力N水平方向受到绳子对它的拉力F和桌子对它的摩擦力f 例4 如图所示 甲物体重6牛 乙物体重10牛 弹簧秤重力及摩擦不计 则当甲 乙两物体静止时 弹簧秤的读数为 牛 物体乙所受合力约为 牛 对于甲物体 竖直方向上受到向下的重力G甲和向上的拉力F 对于乙物体 竖直方向上受到向下的重力G乙 地面对它向上的支持力N和绳子向上的拉力F 例1 图8中 读数时视线正确的是 选填 A 或 B 物体的长度为cm 2 43 2 47 B 典型例题解析 例2 如图3 1 4所示 刻度尺的分度值是 cm 图中被测物体的外直径是 cm 如果圆筒的内直径为5 6mm 则圆铜厚为 cm 图3 1 4 0 1 1 70 0 57 2 会使用温度计测量温度 复习时要求学生知道 例1 温度计是实验室常用的工具 它是根据液体的原理制成的 根据图1所示测量液体温度的操作情况 提出使用温度计注意事项中的两项 读数时视线要与液柱的上表面保持相平 热胀冷缩 使用温度计时 液泡要浸没在被测液体中 典型例题解析 例2 如图3 1 5所示 放置在盛有水的烧杯中的两支温度计a b 加热时b温度计的示数始终比a温度计的示数高 其原因是 停止加热时 a温度计为 该温度计的最小分度值是 图3 1 5 b温度计的玻璃泡接触容器底部 44 1 3 会测量固体和液体的质量 会调节和使用托盘天平 复习时要求学生 例1 安徽芜湖市 在使用托盘天平测量物体质量的实验中 1 测节天平平衡时 某同学将天平放在水平工作面上后 发现天平如图6甲所示 则接下来的操作应是 首先 然后 直到指针尖对准分度标尺中央的刻度线 2 在接下来的实验中 当天平右盘内所加砝码和称量标尺上游码所处化置如图6乙所示时 天平恰好平衡 则被测物体的质量是 g 38 4 将游码移至零刻线 调节平衡螺母 课前热身 3 对放在水平桌面上的托盘天平进行调节时 应先将游码放在 上 当游码放好后 若发现指针的位置偏向分度盘的左侧 要使横梁平衡 应将平衡螺母向 调节 填 左 或 右 称量时 应把待测物体放在天平 盘里 在称某一物体的质量时 开始向右盘中加入20g的砝码后 观察到指针在分度盘的位置如图2 1 3所示 则应 A 在右盘中增加砝码B 在右盘中减少砝码C 移动游码 直到横梁平衡D 将横梁右端的平衡螺母向右移动 图3 1 3 AC 横梁标尺左端 O 点 右 左 例题 由图3 1 14可知 液体的体积为 cm3 固体的体积为 cm3 测量形状不规则的固体体积 用量筒 图3 1 14 42 20 5 会测量力的大小 复习时要求学生 会使用弹簧测力计测量力的大小 例1小明要测量某物体的重力 估计重为8牛 图9中A和B是实验室里的两个弹簧测力计 你认为小明应该选择 选填 A 或 B 来测量 B 课前热身 2 弹簧秤是用来测量 的工具 它是根据 原理进行测量的 使用弹簧秤时 首先要看清它的 加在弹簧秤上的力不允许超过它的 如图3 1 2所示的弹簧秤刻度上的每一小格表示 N 物重是 N 弹簧秤的量程是 图3 1 2 力 在一定范围的 弹簧的伸长与所受外力成正比 测量范围和分度值 测量范围 0 2 3 6 0 5N 电流表与电压表的比较 例1 桂林 如图2所示 当量程为0 3V时 电压表指针的读数为V 当量程为0 15V时 电压表指针的读数为V 3 0 6 8 能用滑动变阻器改变电路中电流和电压 复习时要求学生掌握 例 吉林省 如图3所示的电路 闭合开关S 将滑动变阻器的滑片P向B端移动 电流表的示数将 电压表的示数将 变大 变小 9 会读家用电能表 通过电能表计算电费 复习时要求学生掌握 电能表两次读数之差就是这段时间所消耗的电能 例1 鸡西市 小明家电能表月初的示数如图4所示 如果他家 个月用了l20度电 则月末电能表的示数应为kw h 他家本月应交电费元 当地电费价格为0 5元 kw h 202 6 101 3 以上这些直接测量型实验 属于独立操作水平 要求学生会选用合适量程和最小分度值的测量工具 会正确操作与读数 能判断哪些是错误的操作 对这些直接测量型实验的复习建议 要熟悉基本仪器 仪表的使用规则与实际操作 测量前都要认真观察所使用的仪器的 1 测量范围 2 最小分度值 3 零刻度线的位置等 实验会根据仪器的使用要求进行实验 1 会正确读数 会正确记录仪器 仪表的示数和实验数据 有分析处理实验数据的能力 2 会正确设计实验记录的表格 二 间接测量型实验 课程标准要求完成以下6个间接测量型实验 2 用天平 量筒测固体和液体的密度 3 通过实验探究 认识浮力 4 测定某种简单机械的机械效率 5 测量小灯泡工作时的电阻 6 测量小灯泡工作时的电功率 1 测量平均速度 所需器材 刻度尺 钟表或停表 1 测量平均速度 原理 v s t 复习时要使学生掌握 能正确读数 例1 如图10所示 是某实验小组做 测平均速度 实验的情形 显示时间的数字钟的时间格式是 时 分 秒 则小车全程中的平均速度是cm s 0 75 2 用天平 量筒测固体和液体的密度 原理 m V 所需器材 托盘天平 量筒等 减小测量时误差的方法 复习时要使学生掌握 例11 厦门市 小星同学进行测定煤油密度的实验 1 第一次的方法和步骤是 用天平测出空烧杯的质量m0 把煤油倒入量筒 测出煤油的体积V 把量筒中的煤油倒入烧杯 测出烧杯和煤油的总质量m总请用上述物理量写出煤油密度的计算式 这样测出的密度与真实值相比偏 2 经改进后 小星的方法和步骤完全正确 他称量烧杯和剩余煤油的质量时 所用砝码和游码的位置如图11甲所示 煤油倒入量筒后的液面位置如图11乙所示 根据图中数据 请帮小星把下表填写完整 m总 m0 V 小 64 5 48 60 0 8 3 通过实验探究 认识浮力 复习时要使学生掌握 例1 小刚同学用一个弹簧测力计 一个金属块 两个相同的烧杯 分别装有一定量的水和酒精 对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究 下图12表示探究过程及有关数据 1 分析 说明浮力大小跟有关 2 分析 说明浮力大小跟液体的密度有关 3 物体完全浸没在酒精中所受的浮力是N 4 根据图中的实验数据 该金属块的密度是kg m3 排开液体的体积 2 4 3 3 103 g取10N kg 4 测定某种简单机械的机械效率 复习时使学生掌握 1 将实验序号2 3所对应的机械效率填入相应表格中的空白处 2 根据以上实验可得到的结论是 在滑轮组的串绕绳子的方式不变时 机械效率与有关 与无关 例1 08年嘉峪关市 在探究 测滑轮组的机械效率 的实验中 马刚同学用图13所示的同一滑轮组进行了三次实验 实验记录如下表 提升的速度 90 9 83 3 提起的物重 要求学生会画电路图 会连接实物 会根据实际情况选择电压表和电流表的量程 小灯泡不亮时 能根据电压表 电流表示数分析电路故障 在只有一个电流表或电压表时 缺少测量工具 如何利用定值电阻或电阻箱测电阻 电路如何连接 在不同的电压下 测出的电阻值不相等是什么原因等 5 测量小灯泡工作时的电阻 复习时要使学生掌握 测小灯泡电阻的原理 R U I 实验器材 电源 小灯泡 导线 开关 滑动变阻器 电压表 电流表等 图14乙 例1 某同学在 测量小灯泡电阻 的实验中 设计了如图14所示的电路 请你完成下列问题 1 该实验的原理是 写公式 2 在图14甲中a是表 b是表 3 对照电路图 在图14乙中用笔画线代替导线 连接实物图 4 连接电路时 应将开关 闭合开关前 滑动变阻器的滑片P应滑在端 5 连接完电路后 闭合开关 无论怎样移动滑片P灯泡都不发光 电流表无示数 电压表的示数为电源电压 这可能是由于造成的 R U I 电流 电压 断开 B 灯泡断路 实验器材 电源 小灯泡 导线 开关 滑动变阻器 电压表 电流表等 6 测量小灯泡工作时的电功率 复习时要求学生掌握 测小灯泡电功率的原理 P U