人教版八年級下學期物理 實驗9 測量簡單機械的機械效率

1、人教版八下物理 實驗9 測量簡單機械的機械效率在“測量滑輪組的機械效率”的實驗中，某組同學用滑輪安裝了如圖甲、乙所示的滑輪組，實驗測得的數(shù)據(jù)如下表所示。 實驗鉤碼的鉤碼被提拉力繩端移機械次數(shù)重力升的高F/N動的距效率G/N度h/m離s/m120.110.366.7%230.11.40.371.4%340.11.80.3420.11.50.266.7% (1) 使用圖甲的滑輪組實驗時，應(yīng)該沿 方向勻速拉動彈簧測力計；(2) 第 3 次實驗數(shù)據(jù)是用圖 （填“甲”或“乙”）所示的滑輪組測得的，其機械效率是 （結(jié)果精確到 0.1%）；(3) 通過分析第 1 、 2 、 3 次實驗數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：使用同

2、一滑輪組提升重物時，鉤碼越重，滑輪組的機械效率越 （填“高”或“低”），通過分析第 兩次實驗數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：使用滑輪組提升相同的重物時，滑輪組的機械效率與繩子段數(shù)無關(guān)；(4) 同組同學發(fā)現(xiàn)實驗過程中邊拉動彈簧測力計邊讀數(shù)，彈簧測力計示數(shù)不穩(wěn)定，該同學認為應(yīng)該在彈簧測力計靜止時讀數(shù)，你認為他的想法 （填“合理”或“不合理”）；(5) 實驗中多次改變提升鉤碼的重力來測量滑輪組的機械效率，其目的是 （填字母序號）A. 減小摩擦力B. 多次測量求平均值C. 獲得多組數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律如圖所示，某實驗小組的同學們在探究“斜面的機械效率”實驗中，用彈簧測力計拉著同一物塊沿粗糙程度相同的斜面向上做勻速直線運

3、動。收集了表中的實驗數(shù)據(jù)： 斜面的物塊斜面拉力斜面機械次數(shù)傾斜重力高度F/N長度效率程度G/Nh/ms/m1較緩50.22.4141.7%2較陡50.53.2178.1%3最陡50.74.3181.4% (1) 實驗時要使木板的傾斜角變大，應(yīng)該把木板下面的木塊向 移動（填“左”或“右”）。分析表中的數(shù)據(jù)可得出：斜面越緩，越 力（填“省”或“費”）。(2) 分析表格中數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論：在斜面粗糙程度相同時，斜面越陡，機械效率越 。若要探究斜面機械效率跟斜面的粗糙程度的關(guān)系，應(yīng)保持 不變。(3) 接著，該小組進行了第 4 次實驗，他們在斜面上鋪上棉布，使斜面變粗糙，保持斜面高和長分別是 0.5m

4、和 1m，用彈簧測力計拉動同一物塊沿斜面向上做勻速直線運動，讀出此時彈簧測力計的示數(shù)為 4N，則他們測得這種情況下斜面的機械效率為 ，物塊所受的摩擦力為 N。(4) 斜面在生產(chǎn)、生活中隨處可見，在盤山公路、鑷子、老虎鉗、汽車方向盤中，應(yīng)用了斜面的是 。用如圖所示的實驗裝置測量杠桿的機械效率。(1) 實驗時，彈簧測力計掛在 D 點，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使掛在杠桿下面的鉤碼緩緩上升。（不考慮摩擦）i 實驗中，將兩個相同的鉤碼懸掛在 A 點，勻速將杠桿拉至圖中虛線位置，彈簧測力計示數(shù)為 F，每個鉤碼的質(zhì)量為 m，鉤碼上升高度 h，彈簧測力計移動距離 s，則杠桿的機械效率 1= 。（用字母表示

5、）ii 若將三個相同的鉤碼懸掛在 A 點勻速提高時，該杠桿的機械效率為 2，則 2 1。（填“”）iii 將同一物體分別懸掛在 A 、 B 兩點，勻速使物體提高相同高度時的機械效率分別為 A 和 B，則 A B。（填“”）(2) 若將同一物體懸掛在 A 點，彈簧測力計分別掛在 C 點和 D 點時，豎直向上勻速使物體提高相同高度時的機械效率分別為 C 和 D，則 C D。（填“”）實驗桌上有帶橫桿的鐵架臺、刻度尺、彈簧測力計、細繩，另外還有鉤碼一盒，質(zhì)量不等的滑輪 2 個，滑輪的輪與軸之間的摩擦很小，可忽略不計。請選用上述實驗器材證明：動滑輪的機械效率與動滑輪所受重力有關(guān)。(1) 寫出實驗步驟；

6、(2) 畫出實驗數(shù)據(jù)記錄表格。答案1. 【答案】(1) 豎直向上(2) 甲；74.1% (3) 高；1 、 4 (4) 不合理(5) C【解析】(1) 使用圖甲的滑輪組實驗時，應(yīng)該沿豎直向上方向勻速拉動彈簧測力計。(2) 從表中數(shù)據(jù)可以看到，第 3 次實驗時，繩端移動的距離是鉤碼被提升高度的 3 倍，則承擔物重的繩子股數(shù) n=3，圖甲的滑輪組合適。第 3 次實驗時，其所做的有用功 W有=Gh=4N0.1m=0.4J，其所做的總功 W總=Fs=1.8N0.3m=0.54J，其機械效率是 =W有W總100%=0.4J0.54J100%74.1%。(3) 通過分析第 1 、 2 、 3 次實驗數(shù)據(jù)可

7、知，都是使用同一滑輪組，隨著鉤碼重力的增加，機械效率也在變大，可得出結(jié)論：使用同一滑輪組提升重物時，鉤碼越重，滑輪組的機械效率越高?；喗M提升相同的重物，觀察表中數(shù)據(jù)可知，第 1 次和第 4 次的重物重力相同，滑輪組的機械效率也相同，再根據(jù)繩端移動的距離和鉤碼被提升的高度關(guān)系可知，承擔物重的繩子股數(shù)不同，通過分析第 1 和 4 兩次實驗數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：使用滑輪組提升相同的重物時，滑輪組的機械效率與繩子段數(shù)無關(guān)。(4) 在彈簧測力計靜止時讀出數(shù)據(jù)，由于不會克服摩擦做功，所以測得的拉力偏小，這個想法是不正確的，沒有考慮到摩擦對滑輪組機械效率的影響。(5) 實驗中多次改變提升鉤碼的重力來測量滑輪組的

8、機械效率，其目的是獲得多組數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律。2. 【答案】(1) 左；省(2) 高；斜面傾斜程度(3) 62.5%；1.5 (4) 盤山公路【解析】(1) 實驗時要使木板的傾斜角變大，應(yīng)該把木板下面的木塊向左移動。分析表中“斜面的傾斜程度”與“拉力 F”這兩項，對比斜面傾斜程度與沿斜面拉力的變化情況可知，斜面越緩越省力。(2) 由表格中的數(shù)據(jù)可知，斜面越陡，機械效率越高。若要探究斜面機械效率跟斜面的粗糙程度的關(guān)系，應(yīng)采用控制變量法，即保持斜面的傾斜程度不變。(3) 有用功是 W有=Gh=5N0.5m=2.5J，總功是 W總=Fs=4N1m=4J，他們測得這種情況下斜面的機械效率為 =W有W總

9、100%=2.5J4J100%=62.5%，第 4 次實驗中的額外功是 W額=W總W有=4J2.5J=1.5J，此過程中摩擦力做的功是額外功，由 W額=Ffs 得，摩擦力是 Ff=W額s=1.5J1m=1.5N。(4) 實際生活生產(chǎn)中應(yīng)用斜面工作原理的實例有盤山公路、螺絲釘?shù)?；鑷子、老虎鉗利用的是杠桿，汽車方向盤利用的是輪軸。3. 【答案】(1) i 2mghFs100% ii iii 1。iii 將同一物體由懸掛在 A 點變?yōu)?B 點時，阻力臂變大，由杠桿的平衡條件可知拉力 F 變大，杠桿提升的高度減小，額外功減小，因此有用功占總功的比例變大，即杠桿的機械效率變大，AB。(2) 若將同一物體懸掛在 A 點，彈簧測力計分別掛在 C 點和 D 點時，豎直向上勻速使物體提高相同高度時，所做的有用功相同，額外功也相同，故總功相同，根據(jù)機械效率公式知，機械效率相同，即 C=D。4. 【答案】(1) 實驗步驟：將彈簧測力計調(diào)零，按示意圖組裝實驗器材。用調(diào)好的彈簧測力計分別測出一個鉤碼、一個動滑輪所受的重力，分別用 G 、 G動 表示。如圖所示組裝實驗器材，用彈簧測力計豎直向上勻速拉繩子自由端，繩子自由端所受拉力用 F 表示，繩子自由端移動的距離用 s 表示，鉤碼上升的高度用 h 表示。用彈簧測力計測出 F，用刻度尺分別測出 s 、 h，并把測量數(shù)據(jù)記錄在表格