中考物理实验专题突破针对训练实验19测量滑轮组的机械效率 4页

实验十九测量滑轮组的机械效率 ‎◎核心考点：‎ ‎【提出问题】‎ 对同一滑轮组装置，机械效率是否不变 ‎【猜想与假设】‎ 同一滑轮组的机械效率可能与被提升物体物重有关 ‎【设计与进行实验】‎ ‎1.实验器材：弹簧测力计、刻度尺、细绳、动滑轮、定滑轮、钩码若干；‎ ‎2.实验原理：；‎ ‎3.实验步骤：‎ ‎①安装好滑轮组，记下钩码和弹簧测力计的位置；‎ ‎②缓慢匀速拉动弹簧测力计，使钩码G升高，用刻度尺测量钩码上升的高度h和绳端移动的距离s，填入表中；‎ ‎③算出、、，填入表格中；‎ ‎④改变钩码数量，重做两次实验，并将测量数据填入表中。‎ 数据记录 次数 钩码所受重力G/N 提升高度h/m 有用功/J 拉力F/N 绳端移动距离s/m 总功/J 机械效率 ‎1‎ ‎1.5‎ ‎0.4‎ ‎0.6‎ ‎0.7‎ ‎1.2‎ ‎0.84‎ ‎71%‎ 4‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎0.4‎ ‎1.2‎ ‎1.2‎ ‎1.2‎ ‎1.44‎ ‎83%‎ ‎3‎ ‎4.5‎ ‎0.4‎ ‎1.8‎ ‎1.8‎ ‎1.2‎ ‎2.04‎ ‎88%‎ ‎【分析和论证】‎ 由1、2、3次实验可知，提升的钩码重力增加时，有用功增加，额外功基本不变（克服摩擦力及动滑轮重力做的功基本不变），由可知，机械效率会增大。‎ ‎【实验结论】‎ 同一滑轮组的机械效率与被提升的物重有关，物重越大，机械效率越高。‎ ‎【实验方法】‎ 控制变量法的应用 ‎①探究滑轮组的机械效率与所吊的重物重力之间的关系（控制绕线方式相同，改变滑轮组所吊钩码的数量）；‎ ‎②探究滑轮组的机械效率与动滑轮重力大小的关系（控制滑轮组所吊钩码的数量相同，改变动滑轮数量或换重力不同的动滑轮）；‎ ‎③滑轮组的机械效率与物体被提升的高度的关系（控制同一滑轮组的绕线方式相同，所提钩码重力相同，改变钩码上升的高度）。‎ ‎【交流与讨论】‎ ‎（1）测量拉力大小的原理：用弹簧测力计沿竖直方向匀速拉动绳子目的（减小摩擦引起的误差），此时拉力大小等于弹簧测力计的示数；‎ ‎（2）承担重物绳子段数的判断：与动滑轮连接的段数即为承担重物绳子的段数；‎ ‎（3）滑轮组机械效率的影响因素：物体的重力、动滑轮重力、绳子与滑轮之间的摩擦力。与绳子的绕法、绳子段数无关；‎ ‎（4）提高机械效率的方法 增加物重、减小动滑轮重力、减小机械间的摩擦。‎ ‎（5）弹簧测力计静止时读数的分析：所测拉力偏小，机械效率偏高，说明滑轮组的机械效率与物体的运动状态有关。‎ ‎（6）动滑轮重力、物重相同时所测机械效率不同的可能原因：绳子与滑轮或滑轮与轴之间的摩擦不同。‎ ‎◎针对训练 4‎ 某小组在“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。‎ 实验 次数 钩码重量G（N）‎ 钩码上升高度h（m）‎ 绳端拉力F（N）‎ 绳端移动距离s（m）‎ 机械效率η ‎1‎ ‎4‎ ‎0.1‎ ‎2.7‎ ‎0.2‎ ‎0.74‎ ‎2‎ ‎4‎ ‎0.1‎ ‎1.8‎ ‎0.3‎ ‎0.74‎ ‎3‎ ‎8‎ ‎0.1‎ ‎3.1‎ ‎0.3‎ ‎0.86‎ ‎4‎ ‎8‎ ‎0.1‎ ‎2.5‎ ‎0.4‎ ‎（1）除了如图所示器材和弹簧测力计外，实验中还需要的器材是。‎ ‎（2）实验中应沿竖直方向　　缓慢拉动弹簧测力计。‎ ‎（3）小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法　（选填“正确”或“不正确”），因为他没有考虑到　　对滑轮组机械效率的影响。如果让弹簧测力计静止读数，则测得的机械效率比实际值要（填“偏大”或“不变”或“偏小”）。‎ ‎（4）根据表中第4次实验数据是用图做的实验，机械效率是　　。‎ ‎（5）第3次实验时，滑轮组的有用功为J，总功为J。‎ ‎（6）通过比较　　两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。（填实验次数的序号）‎ ‎（7）通过比较　　两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组机械效率与绳子段数无关。比较　　两次实验数据得出，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越。（填实验次数的序号）‎ ‎（8）若不计绳重及摩擦阻力，在第1、2次实验中，动滑轮重力是N。‎ 4‎ 答案：刻度尺；‎ （2） 匀速；‎ （3） 不正确；摩擦力；偏大；‎ （4） 丁；80%；‎ （5） ‎0.8；0.93；‎ （6） 乙；丙；‎ （7） 甲、乙；丙、丁；低；‎ （8） ‎1.4；‎ 4‎