第3节机械效率第2课时机械效率的测量

新课标（RJ） 物理 八年级下册 全品作业本第2课时机械效率的测量知识点 1测量滑轮及滑轮组的机械效率1如图12314甲所示是小磊测动滑轮的机械效率的示意图。他用弹簧测力计拉动绳子的自由端，将质量为200 g的钩码从A位置缓慢提升到B位置，同时弹簧测力计从图中的A位置匀速竖直上升到B位置，在这个过程中，弹簧测力计对绳的拉力为F，弹簧测力计的示数如图乙所示。请你根据小磊做的实验完成下列问题：图12314(1)弹簧测力计的示数是_N。(2)钩码上升的距离是_cm。(3)拉力F做的功是_J。(4)克服钩码重力G做的功是_J。(g取10 N/kg)(5)动滑轮的机械效率是_。知识点 2增大滑轮组机械效率的方法2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下表所示，第1、2、3次实验装置如图12315中的甲、乙、丙所示。图12315次数钩码重G/N钩码上升高度h/m测力计的示数F/N测力计移动距离s/m机械效率120.10.90.374.1%240.11.6_340.11.10.572.2%(1)完成表格中的数据。(2)比较1、2两次实验，可得结论：使用同一滑轮组，_可以提高滑轮组的机械效率。(3)比较2、3两次实验，可得结论：使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮的个数越多(质量越大)，滑轮组的机械效率_。(4)提高滑轮组机械效率的方法有_。知识点 3测量斜面、杠杆的机械效率3小华看到工人利用斜面把货物推到车上，联想到上物理课时老师讲过的知识，小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关。小华提出了以下猜想：A.斜面的机械效率可能与放在斜面上的物体的重力有关；B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。小华同学为了证实自己的猜想是否正确，于是他用同一块木板组成如图12316所示的装置进行了实验探究，并记录实验数据如下表：图12316实验次数斜面倾角物块重力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斜面的机械效率1305.00.64.21.23.05.02303.00.62.51.21.860%3453.00.82.81.22.43.471%(1)在实验操作过程中，应沿斜面向上_拉动木块。(2)根据表格中数据可以算出，第1次实验中斜面的机械效率为_，第2次实验中总功为_J。(3)要验证小华的猜想A，必须对比第_(填序号)组的实验数据，并得出结论：斜面的机械效率与放在斜面上的物体的重力_(选填“有”或“无”)关。(4)要验证小华的猜想B，必须对比第_(填序号)组的实验数据，并得出结论：其他条件相同时，斜面倾角越_(选填“大”或“小”)，斜面越省力，斜面的机械效率越_(选填“高”或“低”)。(5)除了小华的猜想以外，请你猜想斜面的机械效率还可能与_(写出一个)有关。4用如图12317所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。图12317(1)实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为_N，钩码总重G为1.0 N，钩码上升高度h为0.1 m，测力计移动距离s为0.3 m，则杠杆的机械效率为_%。请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：_。(2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一名同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据。实验次数钩码悬挂点钩码总重G/N钩码移动距离h/m拉力F/N测力计移动距离s/m机械效率1A点1.50.100.70.3071.4%2B点2.00.151.20.3083.3%根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重力有关，钩码越重其机械效率越高”的结论？答：_。请简要说明两条理由：_；_。5工人师傅利用如图12318所示的装置匀速提升重物，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是()图12318A增大提升重物的速度，可以增大有用功B减小定滑轮的重力，可以减小额外功C增大提升重物的高度，可以提高机械效率D减小动滑轮的重力，可以提高机械效率6在探究“斜面的倾斜程度对斜面机械效率的影响”时，某物理兴趣小组的同学提出了三种不同的猜想：A.斜面越陡，斜面的机械效率越高；B.斜面越缓，斜面的机械效率越高；C.斜面的机械效率与斜面的倾斜程度无关。他们用如图12319所示的探究装置，在倾斜程度不同的斜面上做了三次实验。请回答下列问题。图12319(1)每次实验时，斜面的光滑程度和沿斜面被拉的物体应该_(选填“相同”或“不相同”)；改变斜面的倾斜程度是指改变_(选填“斜面的长度”“斜面的高度”或“斜面与水平面的夹角”)；实验时应将物体沿着斜面往上匀速拉动。(2)在以下六个物理量中：被拉物体的重力G、弹簧测力计的拉力F、斜面的长度L、斜面的高度H、物体在斜面上通过的距离s、物体上升的高度h，实验必须要测量的物理量是_(只填所测物理量的符号)；用需要测量的物理量符号表示斜面机械效率的计算式为_。(3)如果猜想C是正确的，则在三次倾斜程度逐渐增大的实验中，由实验数据代入斜面机械效率的计算式得到的值就应该_(选填“逐渐增大”“逐渐减小”或“基本不变”)。如果在三次倾斜程度逐渐增大的实验中，由实验数据代入斜面机械效率的计算式得到的值逐渐增大，说明实验前的猜想_是正确的。考|题|展|示72019自贡 小明和小强在“测滑轮组机械效率”的实验中，组装好如图12320所示实验装置，他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置。图12320(1)实验时，小明竖直向上_拉动弹簧测力计，使钩码升高，弹簧测力计读数为0.5 N；同时小强也用刻度尺测出钩码被提升的高度为10 cm。以上测量结果准确无误，其他被测物理量和计算数据记录如下表：钩码重G/N弹簧测力计上升的高度s/m有用功W有/J总功W总/J机械效率10.20.10.1100%(2)小明和小强通过计算得出该滑轮组的机械效率为100%，他们意识到出现了错误，请你帮他俩找出错误的原因：_。(3)该滑轮组的机械效率实际为_。(4)在实验中，若将钩码的重增加到6 N，则该滑轮组的机械效率将_(选填“变大”“变小”或“不变”)。详解详析1(1)3.2(2)10.0(3)0.64(4)0.2(5)31.25%解析 (1)弹簧测力计的分度值为0.2 N，弹簧测力计的指针在3 N刻度线下方一格处，弹簧测力计的示数为3.2 N。(2)刻度尺的分度值是1 cm，钩码是从0 cm开始上升的，上升到10.0 cm处，钩码上升的高度：h10.0 cm。(3)拉力移动的距离：s45.0 cm25.0 cm20.0 cm；拉力做的功：W总Fs3.2 N0.2 m0.64 J。(4)克服钩码重力做的功：W有Gh2 N0.1 m0.2 J。(5)动滑轮的机械效率：0.312531.25%。2(1)0.383.3%(2)增大物重(3)越低(4)减轻动滑轮质量、加润滑油减小摩擦、增大提升物体的重力3(1)匀速(2)60%3.0(3)1、2无(4)2、3小低(5)斜面的粗糙程度(答案合理即可)4(1)0.566.7需要克服杠杆自重(或克服摩擦力)做功(2)不能两次实验时钩码没挂在同一位置仅根据一次对比实验所得的结论不具有普遍性5D解析 (1)用滑轮组竖直提升重物时，不计绳重和摩擦，其机械效率，所以机械效率的高低与物体被提升的高度和提升速度无关，故A、C不正确。(2)竖直使用滑轮组时，不计绳重和摩擦，克服动滑轮重所做功为额外功，由滑轮组的机械效率可知，减小动滑轮重力可以提高机械效率，定滑轮的重力不影响额外功的多少，故B不正确、D正确。6(1)相同斜面与水平面的夹角(2)G、F、s、h(3)基本不变A7(1)匀速(2)弹簧测力计上升的高度应该是0.3 m，不是0.2 m(3)66.7%(4)变大解析 (1)在进行实验时，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时绳子的拉力等于测力计示数。(2)由图示滑轮组可知，滑轮组承重绳子的段数n3；已知钩码上升高度h0.1 m，则测