云南2015中考教材知識(shí)梳理物理第十一章簡單機(jī)械(共97張PPT)

第一部分教材知識(shí)梳理第十一章簡單機(jī)械中考考點(diǎn)清單考點(diǎn)一

杠桿

(云南近三年共13套試卷,杠桿類型的判斷考查4次,杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)考查2次)1.定義:一根硬棒,在力的作用下能繞①________轉(zhuǎn)動(dòng),這根硬棒就是杠桿.如圖所示.固定點(diǎn)五要素支點(diǎn)杠桿繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn),用字母②_____表示③_______使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力,用字母④______表示⑤______阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力,用字母⑥______表示F1F2動(dòng)力阻力O五要素動(dòng)力臂從支點(diǎn)到⑦_(dá)_________的距離,用字母L1表示阻力臂從支點(diǎn)到⑧__________的距離,用字母L2表示動(dòng)力臂F1阻力臂F22.杠桿的平衡條件:動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂.3.生活中的杠桿名稱省力杠桿費(fèi)力杠桿等臂杠桿結(jié)構(gòu)特征動(dòng)力臂⑨_____阻力臂動(dòng)力臂⑩_____阻力臂動(dòng)力臂_____阻力臂力的關(guān)系動(dòng)力_____阻力動(dòng)力_____阻力動(dòng)力_____阻力大于11121314小于等于小于大于等于名稱省力杠桿費(fèi)力杠桿等臂杠桿特點(diǎn)省力,_______費(fèi)力,_______不省力,_______應(yīng)用舉例撬棒?鍘刀?動(dòng)滑輪?輪軸?羊角錘?鋼絲鉗?手推車?花枝剪刀縫紉機(jī)踏板?起重臂?人的前臂?理發(fā)的剪刀?釣魚桿?筷子?鑷子天平?定滑輪?蹺蹺板1516費(fèi)距離17省距離不省距離考點(diǎn)二滑輪(云南近三年共13套試卷,滑輪組特點(diǎn)考查1次,定滑輪特點(diǎn)考查2次)1.定滑輪和動(dòng)滑輪項(xiàng)目定滑輪動(dòng)滑輪示意圖項(xiàng)目定滑輪動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)①_______杠桿動(dòng)力臂是阻力臂②____倍的杠桿力的關(guān)系(F,G)③______等臂二F=G項(xiàng)目定滑輪動(dòng)滑輪距離的關(guān)系(s,h)s=h④________作用改變⑤__________⑥_______

s=2h力的方向省力2.滑輪組(1)把⑦_(dá)_______和⑧________組合在一起構(gòu)成滑輪組.(2)滑輪組的省力情況和繞線情況有關(guān),繩子段數(shù)n由⑨________上的繩子段數(shù)決定.即動(dòng)滑輪上有n段繩子承擔(dān),拉力就是物重的n分之一,拉力F=⑩________(不考慮動(dòng)滑輪重和摩擦),繩子自由端移動(dòng)的距離s為物體上升距離h的n倍.滑輪組既可以______,又可____________.11定滑輪12動(dòng)滑輪動(dòng)滑輪省力改變力的方向3.輪軸和斜面也屬于簡單機(jī)械,并且都可以是省力機(jī)械,若使用輪軸或斜面能省力,則一定要

____距離.輪軸的應(yīng)用如輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)門把手,就可以把門鎖打開;司機(jī)用不大的力轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤,在軸上就能產(chǎn)生較大的力使汽車轉(zhuǎn)彎;斜面的應(yīng)用如盤山公路.14費(fèi)考點(diǎn)三機(jī)械效率(云南近三年共13套試卷,機(jī)械效率計(jì)算共考查7次,機(jī)械效率的影響因素考查3次,滑輪組的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)考查2次,斜面的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)考查1次)1.有用功?額外功?總功(1)無論是否使用機(jī)械,必須要做的功,叫①________,用②_________表示.有用功W有(2)使用機(jī)械時(shí),并非我們需要又不得不做的功,叫③_________,用④_________表示.(3)有用功與額外功之和,叫⑤_________,用⑥_________表示,W總=⑦_(dá)________.額外功W額總功W總W有+W額2.機(jī)械效率(1)物理學(xué)中,將⑧________跟⑨________的比值叫做機(jī)械效率,用符號(hào)⑩________表示.(2)計(jì)算公式:_______________.3.使用任何機(jī)械都不可避免地要做額外功,有用功總是______總功,所以機(jī)械效率總是_______.4.提高機(jī)械效率的方法:改進(jìn)結(jié)構(gòu),使它更合理輕巧.在使用中按照技術(shù)規(guī)程經(jīng)常保養(yǎng),使機(jī)械處于良好的狀態(tài).η＝

×100％η有用功總功小于小于1111213教材圖片命題內(nèi)容如圖所示,在用杠桿撬石頭的過程中,該杠桿屬于①______杠桿.在用力方向不變的情況下如果想用更小的力撬起石頭,那么他的手應(yīng)該②_______(選填“遠(yuǎn)離”或“靠近”)支點(diǎn)O教材圖片解讀省力遠(yuǎn)離教材圖片命題內(nèi)容船槳向后劃水,船向前運(yùn)動(dòng),說明物體間③___________________;船槳在使用過程中是④______杠桿力的作用是相互的費(fèi)力教材圖片命題內(nèi)容如圖所示的機(jī)械中,在使用時(shí),屬于省力杠桿的是⑤______,屬于費(fèi)力杠桿的是⑥______ACB教材圖片命題內(nèi)容在指甲剪的手柄上刻有花紋是為了⑦_(dá)____摩擦力,指甲剪的刀刃做的很薄,是為了⑧_____壓強(qiáng);如圖所示的指甲剪是由⑨_____個(gè)杠桿組成,在使用指甲剪時(shí),屬于省力杠桿的是⑩_____,屬于費(fèi)力杠桿的是_________(后兩空均填字母)增大增大三ABCOED11OBD、教材圖片命題內(nèi)容獨(dú)輪車在使用過程中屬于

______杠桿,為了更省力,人手應(yīng)該

______(選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)車把末端費(fèi)力靠近1213常考類型剖析類型一杠桿的分類命題解讀：杠桿的分類常以生活中的一些工具為背景在選擇題(1個(gè)選項(xiàng))和填空題(1空)中考查,在填空題中多結(jié)合力學(xué)計(jì)算(如:力?機(jī)械效率的計(jì)算等)綜合考查,在選擇題中多結(jié)合其他力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的判斷考查(參照物的選取?受力分析等).例1(’14南京)如圖所示的器具,屬于省力杠桿的是 ( )B【解析】動(dòng)力臂大于阻力臂的杠桿叫作省力杠桿.使用鑷子時(shí),動(dòng)力臂小于阻力臂,所以鑷子屬于費(fèi)力杠桿;使用獨(dú)輪車時(shí),動(dòng)力臂大于阻力臂,所以是省力杠桿;托盤天平左右兩盤壓力的力臂相等,所以天平屬于等臂杠桿;使用筷子夾起食物時(shí),動(dòng)力臂小于阻力臂,所以筷子屬于費(fèi)力杠桿.故選B.類型突破杠桿類型的判斷方法:通過觀察實(shí)物,判斷支點(diǎn)的位置(實(shí)物在操作的過程中,能固定不動(dòng),且實(shí)物能繞它轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)就是支點(diǎn)),從而進(jìn)一步判斷出動(dòng)力臂與阻力臂的長度關(guān)系;動(dòng)力臂大于阻力臂的是省力杠桿,動(dòng)力臂小于阻力臂的是費(fèi)力杠桿,動(dòng)力臂等于阻力臂的是等臂杠桿.變式題1

釣魚時(shí),釣魚竿可看成一根杠桿,它是一個(gè)________杠桿,要使釣起魚時(shí)省力一些,則釣魚者兩只手之間的距離應(yīng)一些______(選填“增大”或“減小”).費(fèi)力增大圖1【解析】在使用釣魚竿時(shí),當(dāng)支點(diǎn)是A時(shí),釣魚者向上用力提拉釣魚竿,所以動(dòng)力的作用點(diǎn)是B點(diǎn),阻力的作用點(diǎn)是C點(diǎn),使用時(shí),動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿;要使釣起魚時(shí)所用的力小一些,由杠桿平衡條件:F1×L1=F2×L2,要使動(dòng)力減小,在阻力和阻力臂不變的條件下,增大動(dòng)力臂,即應(yīng)使釣魚者兩只手之間的距離增大一些.類型二杠桿作圖命題解讀：杠桿作圖題命題時(shí)會(huì)以生活中常用的一些工具的使用為背景出題.考查內(nèi)容包括:已知?jiǎng)恿蜃枇?要求作出動(dòng)力臂或阻力臂的力臂圖;作最小力等.例2

(’14河南)如圖所示,用瓶起開啟瓶蓋,請(qǐng)畫出在A點(diǎn)所用最小力的示意圖.例2圖例2答圖【解析】起子與瓶蓋表面的接觸點(diǎn)即為杠桿的支點(diǎn);連接支點(diǎn)與作用點(diǎn)A,即為最長動(dòng)力臂;然后過動(dòng)力作用點(diǎn)作垂線,并標(biāo)明垂直符號(hào),即最小動(dòng)力方向;最后用帶箭頭的線段表示動(dòng)力的大小及方向,并標(biāo)出最小動(dòng)力F.類型突破1.杠桿力臂作圖的步驟(1)找點(diǎn):找出杠桿的支點(diǎn);(2)畫線:畫出動(dòng)力作用線和阻力作用線,必要時(shí)用虛線將力的作用線正向延長或反向延長;(3)作垂線段:從支點(diǎn)向力的作用線作垂線,畫出垂足;(4)確定力臂:支點(diǎn)到垂足之間的垂線段就是該力的力臂;(5)標(biāo)示:用大括號(hào)勾出力臂,在旁邊標(biāo)上字母L1或L2.2.杠桿最省力的作圖方法(1)動(dòng)力作用點(diǎn)要選在桿的最遠(yuǎn)端(指距支點(diǎn)最遠(yuǎn)處);(2)連接動(dòng)力作用點(diǎn)與支點(diǎn)(用虛線)即為最長動(dòng)力臂,此時(shí)動(dòng)力最小;(3)根據(jù)動(dòng)力與阻力使杠桿的旋轉(zhuǎn)方向相反來確定動(dòng)力的方向;(4)以動(dòng)力作用點(diǎn)為垂足,沿動(dòng)力方向作動(dòng)力作用點(diǎn)與支點(diǎn)連線的垂線,并標(biāo)上箭頭和字母.變式題2

(’14蘇州)圖中,杠桿OBA在圖示位置靜止,請(qǐng)畫出作用在A點(diǎn)的最小力F及其力臂L.圖2答圖2如答圖2所示作圖步驟:①根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2可知,在阻力和阻力臂一定的條件下,動(dòng)力臂越大,越省力.②在通常情況下,連接杠桿支點(diǎn)和動(dòng)力作用點(diǎn)這兩點(diǎn)所得到的線段最長,故用大括號(hào)連接支點(diǎn)O和杠桿頂端A之間的距離,即為最長的動(dòng)力臂L.

③根據(jù)杠桿平衡的條件,要使杠桿平衡,動(dòng)力方向垂直于杠桿向上,故過動(dòng)力作用點(diǎn)A作垂直于杠桿向上的線段,并用向上的箭頭表示其方向,即為最小動(dòng)力F.類型三滑輪及滑輪組的特點(diǎn)命題解讀：滑輪及滑輪組的特點(diǎn)常結(jié)合計(jì)算類題目(如功?功率?機(jī)械效率的計(jì)算等)考查:承受力的繩子股數(shù)的判斷?拉力大小的計(jì)算?繩子自由端移動(dòng)的距離與重物上升距離的關(guān)系等.例3

(’14柳州改編)使用如圖所示的滑輪_______(選填“能”或“不能”)省力.使用該滑輪勻速提升貨物時(shí),使貨物上升h的高度,則拉力F需要移動(dòng)的距離是_________.例3圖2h

能【解析】動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂2倍的省力杠桿,則使用動(dòng)滑輪能省一半的力,但要移動(dòng)2倍的距離?不能改變力的方向;貨物提升的高度為h,則根據(jù)動(dòng)滑輪的特點(diǎn)可知,拉力通過的距離為2h.類型突破要確定滑輪組的省力情況,關(guān)鍵要弄清由幾段繩子承擔(dān)重物和動(dòng)滑輪的總重,n為直接套在動(dòng)滑輪上的繩子的段數(shù)(包括動(dòng)滑輪的掛鉤上),然后用公式

進(jìn)行計(jì)算.變式題3

(’14益陽)如圖所示.用甲乙兩個(gè)滑輪將同樣的鉤碼緩慢提升相同的高度,則下列說法正確的是 ( )A.拉力F1和F2大小相等B.甲中繩的自由端移動(dòng)的距離比乙大C.F1做的總功比F2多D.甲的機(jī)械效率比乙高圖3D【解析】A選項(xiàng),F1=G,F2=(G+G動(dòng)),拉力F1和F2大小不相等,錯(cuò)誤;B選項(xiàng),乙省力但費(fèi)距離,故乙中繩的自由端移動(dòng)的距離比甲大,錯(cuò)誤;C選項(xiàng),F1要克服摩擦?繩重和鉤碼重力做功,F2要克服摩擦?繩重?動(dòng)滑輪重力和鉤碼重力做功,所以F2做的功較多,C錯(cuò)誤;D選項(xiàng),把相同的重物勻速提升相同的高度,做的有用功相同;而總功等于有用功加上額外功,可知利用動(dòng)滑輪做的總功多,機(jī)械效率η= ×100%,故甲的機(jī)械效率比乙大,正確.故選D.類型四機(jī)械效率的計(jì)算命題解讀：機(jī)械效率的計(jì)算多在填空題中考查,常結(jié)合滑輪組出題,有時(shí)也會(huì)結(jié)合杠桿類型的判斷一起考查,2014年昆明市在綜合題中也涉及到了計(jì)算滑輪組的機(jī)械效率.例4

(’14吉林)如圖所示,用滑輪組將物體提升2m,繩子末端所用的拉力是250N,那么拉力所做的功是________J;如果適當(dāng)增加物體的重力,該滑輪組的機(jī)械效率將_______.例4圖1000增大【解析】滑輪組由2段繩子拉著,物體提升2m,則繩子末端要上升4m,則拉力所做的功是W=Fs=250N×4m=1000J,如果適當(dāng)增加物體的重力,由于額外功不變,有用功增加,則滑輪組的機(jī)械效率將增大.變式題4在研究杠桿平衡條件實(shí)驗(yàn)中：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cmk1151.510

通常情況下調(diào)節(jié)兩端螺母讓杠桿在水平位置平衡，其好處是

_________________．

（2）在調(diào)節(jié)杠桿之前，杠桿停在了如圖所示的位置，為了使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母向

（填“左”或“右”）調(diào)節(jié)．

消除杠桿自重對(duì)杠桿影響左

（3）杠桿調(diào)節(jié)平衡后，在此后的實(shí)驗(yàn)中_____（填“可以”或“不可以”）通過旋動(dòng)兩端的平衡螺母來使杠桿恢復(fù)平衡．

（4）小明僅做一次實(shí)驗(yàn)并記錄了相關(guān)數(shù)據(jù)，如表中所示，就得出了杠桿平衡條件是：F1L1=F2L2的結(jié)論，這明顯是不可靠的，原因是

．不可以只做一次實(shí)驗(yàn)，結(jié)論具有偶然性【解析】（1）把杠桿的中點(diǎn)支在支架上，調(diào)節(jié)平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，使杠桿的重心與支點(diǎn)重合，消除杠桿自重對(duì)杠桿影響；（2）調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡時(shí)，平衡螺母向上翹的一端移動(dòng)；探究杠桿平衡條件時(shí)，使杠桿在水平位置平衡；（3）杠桿平衡后，在往后的實(shí)驗(yàn)過程中不能再調(diào)節(jié)兩側(cè)的平衡螺母；在杠桿的支點(diǎn)兩側(cè)上掛上鉤碼后，杠桿不在水平位置平衡，改變鉤碼的數(shù)量或位置，使杠桿在水平位置重新平衡．（4）這個(gè)實(shí)驗(yàn)要進(jìn)行三次，然后歸納總結(jié)得出杠桿平衡條件是，小明僅做一次實(shí)驗(yàn)并記錄了相關(guān)數(shù)據(jù)，就得出了杠桿平衡條件是這明顯是不可靠的杠桿．實(shí)驗(yàn)突破實(shí)驗(yàn)一探究杠桿的平衡條件

(2014昆明20題,2012普洱24題)

1.杠桿平衡的調(diào)節(jié)(平衡螺母左偏右調(diào),右偏左調(diào))(2014年1次,2012年1次)2.要求杠桿水平平衡的目的(方便測出力臂)(2014年1次)3.選擇杠桿中間為支點(diǎn)的目的(減小杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響)4.利用平衡條件調(diào)節(jié)杠桿平衡(2014年1次)5.分析數(shù)據(jù),總結(jié)平衡條件(2014年1次,2012年1次)6.測力計(jì)從豎直拉杠桿變成傾斜拉杠桿,測力計(jì)的示數(shù)的變化(測力計(jì)的示數(shù)將變大,因?yàn)槔Φ牧Ρ圩冃×?7.控制變量法的應(yīng)用(2012年1次)8.多次實(shí)驗(yàn)的目的(一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)具有偶然性,多次實(shí)驗(yàn)結(jié)論才具有普遍性)9.實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)(2014年1次)10.杠桿在生活中的應(yīng)用舉例(2014年1次)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂例1(’14錦州)在探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中,所用的實(shí)驗(yàn)器材有杠桿和支架?刻度尺?細(xì)線?質(zhì)量相同的鉤碼若干.例1圖(1)將杠桿裝在支架上,發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉,此時(shí)應(yīng)將杠桿兩側(cè)的螺母同時(shí)向______調(diào).(2)某同學(xué)進(jìn)行正確的實(shí)驗(yàn)操作后,能不能根據(jù)圖(甲)這一組數(shù)據(jù)得出探究結(jié)論?________(選填“能”或“不能”).理由是______________________.(3)如圖(甲),杠桿在水平位置平衡.如果在杠桿兩側(cè)各增加一個(gè)相同的鉤碼,則杠桿______(選填“左”或“右”)端將下沉.左不能實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)少,具有偶然性右(4)如圖(乙),用彈簧測力計(jì)在C處豎直向上拉使杠桿在水平位置平衡.當(dāng)彈簧測力計(jì)逐漸向右傾斜時(shí),仍使杠桿在水平位置平衡,則彈簧測力計(jì)的示數(shù)將______(選填“變大”?“變小”或“不變”),其原因是:____________.變大力臂變小【解析】

(1)調(diào)節(jié)平衡螺母:左高左調(diào),右高右調(diào),因此時(shí)杠桿右端下沉(即左高),因此應(yīng)將兩側(cè)平衡螺母向左調(diào);(2)一次實(shí)驗(yàn)不能得出探究結(jié)論,因?yàn)閷?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)少,具有偶然性;(3)題圖甲杠桿平衡時(shí):4G×3格=3G×4格,若在兩側(cè)各增加一個(gè)砝碼,則左端為:5G×3格,右端為:4G×4格,右端大于左端,則右端會(huì)下沉;(4)彈簧測力計(jì)向右傾斜,力臂變小;根據(jù)杠桿平衡條件,則彈簧測力計(jì)示數(shù)應(yīng)變大.(1)實(shí)驗(yàn)前為方便測量力臂長度,應(yīng)將杠桿調(diào)節(jié)到____________平衡,如果杠桿的左端向下傾斜,平衡螺母應(yīng)向_____端調(diào)節(jié).(2)如圖甲所示,實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)如表中所示,收集多組數(shù)據(jù)的目的是________________________________;實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論是_______________(用字母符號(hào)表示).水平位置右探究杠桿平衡所遵循的F1·L1=F2·L2

普遍規(guī)律實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm12332226433384443864(3)如圖乙所示中杠桿處于平衡狀態(tài),每個(gè)鉤碼受到的重力是0.5N,則彈簧測力計(jì)豎直向上的拉力是_____N;拉著彈簧測力計(jì),逐漸向右傾斜,并保持杠桿平衡,彈簧測力計(jì)的示數(shù)將________.(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)盡量保持支點(diǎn)處于杠桿的中央是為了減小__________對(duì)實(shí)驗(yàn)造成的影響.3變大杠桿自重【解析】(1)杠桿左低右高,則杠桿重心應(yīng)右移,應(yīng)將平衡螺母(左端和右端的均可)向右調(diào)節(jié),直至杠桿在水平位置平衡;(2)在實(shí)驗(yàn)中,為避免實(shí)驗(yàn)結(jié)論的片面性?偶然性,要多做幾次實(shí)驗(yàn),對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析從而得到普遍性的規(guī)律.分別計(jì)算動(dòng)力和動(dòng)力臂的乘積?阻力和阻力臂的乘積,可以發(fā)現(xiàn)杠桿的平衡條件是:動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂,即:F1L1=F2L2;(3)設(shè)每格長度為L,由題圖示可知,L阻=3L,G=4×0.5N=2N,L動(dòng)=2L,由杠桿平衡條件得:G×L阻=F×L動(dòng),彈簧測力計(jì)的拉力F= =3N,則彈簧測力計(jì)的示數(shù)是3N.當(dāng)彈簧測力計(jì)逐漸向右傾斜時(shí),彈簧測力計(jì)拉力的力臂變小,為保持杠桿仍然在水平位置平衡,彈簧測力計(jì)的示數(shù)將變大.實(shí)驗(yàn)二測量滑輪組的機(jī)械效率(2012年玉溪23題,昭通22題)1.實(shí)驗(yàn)用到的測量器材(彈簧測力計(jì)和刻度尺)2.實(shí)驗(yàn)中彈簧測力計(jì)應(yīng)豎直向上勻速拉動(dòng)繩子(2012年1次)3.滑輪的繞線(2012年1次)4.滑輪組的特點(diǎn)(2012年1次)5.計(jì)算繩子自由端移動(dòng)的距離和物體上升高度6.滑輪組有用功的計(jì)算(W有用

=Gh)(2012年2次)7.滑輪組總功的計(jì)算(W總

=Fs)(2012年2次)8.滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算(η＝

×100％＝

×100％）（

2012年2次)9.影響滑輪組機(jī)械效率的因素(2012年2次)10.提高滑輪組的機(jī)械效率(2012年1次)11.控制變量法的應(yīng)用:(1)控制動(dòng)滑輪的重力相同,通過改變所吊鉤碼的重力,來探究滑輪組的機(jī)械效率與所吊鉤碼重力的關(guān)系;(2)控制動(dòng)滑輪組所吊起鉤碼重力相同,通過改變動(dòng)滑輪的重力,來探究滑輪組的機(jī)械效率與動(dòng)滑輪重力的關(guān)系(2012年1次)12.數(shù)據(jù)分析與結(jié)論的總結(jié)(2012年2次)例2(’14雅安)某實(shí)驗(yàn)小組在測滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如下表所示,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示.例2圖

實(shí)驗(yàn)次數(shù)物理量123鉤碼重G/N446鉤碼上升高度h/m0.10.10.1繩端拉力F/N1.81.62.4繩端移動(dòng)距離s/m0.30.4機(jī)械效率η74.1％62.5％(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向_________________拉動(dòng)彈簧測力計(jì),使鉤碼上升.(2)通過表中數(shù)據(jù)可分析出第2次實(shí)驗(yàn)是用_______(選填“甲”或“乙”)圖所示裝置做的實(shí)驗(yàn).(3)通過第1次實(shí)驗(yàn)和第2次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析可得出結(jié)論:使用不同的滑輪組提升相同的重物時(shí),動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)越多(動(dòng)滑輪的質(zhì)量越大),滑輪組的機(jī)械效率_______(選填“越高”?“不變”或“越低”).勻速（勻速直線）乙越低(4)小組同學(xué)再用第1次實(shí)驗(yàn)中使用的裝置做第3次實(shí)驗(yàn),表中第3次實(shí)驗(yàn)中空缺的數(shù)據(jù)應(yīng)為:繩端移動(dòng)距離s=______m,機(jī)械效率η=_______.(5)比較第1次實(shí)驗(yàn)和第3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論:使用同一滑輪組,____________________________________.0.383.3%的機(jī)械效率越高提升的重物越重,滑輪組【解析】(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該沿豎直方向勻速向上拉動(dòng)彈簧測力計(jì)使物體向上做勻速直線運(yùn)動(dòng).(2)圖甲的滑輪組有3股繩子承擔(dān)物重,繩子自由端移過的距離是鉤碼上升高度的3倍;圖乙的滑輪組有4股繩子承擔(dān)物重,繩子自由端移過的距離是鉤碼上升高度的4倍.分析表中數(shù)據(jù)可知,第2次實(shí)驗(yàn)繩端移動(dòng)的距離正好是鉤碼上升高度的4倍,所以第2次實(shí)驗(yàn)使用的是圖乙所示的裝置.(3)由表中數(shù)據(jù)可知,第1次實(shí)驗(yàn)時(shí)繩端移動(dòng)的距離正好是鉤碼上升高度的 =3倍,所以它使用的是甲滑輪組,而第2次實(shí)驗(yàn)使用的是乙滑輪組.顯然,甲滑輪組動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)少,動(dòng)滑輪質(zhì)量小,重力小,而兩次實(shí)驗(yàn)鉤碼重?物體上升高度等都不變,所以探究的是機(jī)械效率與動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)(質(zhì)量)的關(guān)系.通過這兩組實(shí)驗(yàn)可得:使用不同的滑輪組提升相同的重物時(shí),動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)越多(動(dòng)滑輪的質(zhì)量越大),滑輪組的機(jī)械效率越低.

(4)使用第1次實(shí)驗(yàn)使用的甲滑輪組做第3次實(shí)驗(yàn)時(shí),繩端通過的距離是鉤碼上升高度的3倍,所以繩端移動(dòng)距離s=3h=3×0.1m=0.3m,有用功是W有用=Gh=6N×0.1m=0.6J,總功是W總=Fs=2.4N×0.3m=0.72J,所以機(jī)械效率η= ×100%= ×100%≈83.3%.(5)第1次實(shí)驗(yàn)和第3次實(shí)驗(yàn)使用的滑輪組相同,動(dòng)滑輪的重力和摩擦力一樣,只有鉤碼的重力不同,所以探究的是機(jī)械效率與提升重物的重力關(guān)系.

而實(shí)驗(yàn)中,第1次的物重小?機(jī)械效率小,第3次的物重大,機(jī)械效率也大,故可得出結(jié)論:使用同一滑輪組,提升的重物越重,滑輪組的機(jī)械效率越高.(1)在測量滑輪組的機(jī)械效率時(shí),需要的實(shí)驗(yàn)測量儀器有__________和____________.(2)在實(shí)驗(yàn)過程中為了測量繩子自由端拉力F,A同學(xué)認(rèn)為應(yīng)該在彈簧測力計(jì)靜止時(shí)讀數(shù),B同學(xué)認(rèn)為應(yīng)該在緩慢勻速提升時(shí)讀數(shù),你認(rèn)為正確的是______(選填“A”或“B”)同學(xué)的方法.彈簧測力計(jì)刻度尺B(3)通過實(shí)驗(yàn),請(qǐng)你提出提升滑輪組機(jī)械效率的兩種方法:①_______________;②______________________________________________.(4)實(shí)驗(yàn)小組按照正確的測量方法,第二次測出的拉力F與鉤碼所受重力G的大小關(guān)系為:F______G(選填“>”?“<”或“=”),這是因?yàn)開_________________________________.增加重物重量力（減少繩子與滑輪間的摩擦力）>有摩擦?繩子還有重力減輕動(dòng)滑輪的重滑輪與輪軸間【解析】(1)測量滑輪組效率實(shí)驗(yàn)中需要用彈簧測力計(jì)測力的大小,用刻度尺測出物體上升的高度;(2)為了測量滑輪組提升物體時(shí)的機(jī)械效率,所以需在緩慢勻速提升時(shí)讀數(shù),所以B同學(xué)正確;(3)提高滑輪組機(jī)械效率的方法有增加物重,減小動(dòng)滑輪的重力(或減小)滑輪與繩子間的摩擦力等方法;(4)由于滑輪與輪軸間存在摩擦?纏繞滑輪組的繩子有重力,所以繩子的拉力F>G.練習(xí)題2

用如圖所示器材測滑輪組的機(jī)械效率.(1)在圖上畫出滑輪組最省力的繞線方式.練習(xí)題圖練習(xí)題答圖如答圖所示(2)安裝好實(shí)驗(yàn)器材后,記下鉤碼和拴住彈簧測力計(jì)的線端原先的位置.(3)某同學(xué)正確測得鉤碼上升的高度為0.2m,鉤碼重1.5N,其他被測和計(jì)算的數(shù)據(jù)如下表:上表中肯定錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)是______和_______.0.40.24拉力F/N拉彈簧測力計(jì)的線端通過距離s/m有用功W有用/J總功W總/J0.60.40.30.24(4)若用上述裝置提起重1.5N的鉤碼.機(jī)械效率為η1;提起重3N的鉤碼,機(jī)械效率為η2,則η1_____η2(選填“>”?“<”或“=”).<【解析】(1)滑輪組最省力的繞線方式為用3段繩子承擔(dān)物重,如答圖所示;(3)根據(jù)滑輪組的特點(diǎn)拉彈簧測力計(jì)的線端通過的距離s=3h=3×0.2m=0.6m;總功W總=Fs=0.6N×0.6m=0.36J.因此可知,表中的數(shù)據(jù)中0.4和0.24是錯(cuò)誤的;(4)對(duì)于同一滑輪組來講,增大了鉤碼的重量,相當(dāng)于增加了有用功,這樣可提高機(jī)械效率.因此同一滑輪組提升的物體越重,其機(jī)械效率越大,所以η1<η2.實(shí)驗(yàn)三測量斜面的機(jī)械效率(2014年曲靖22題)1.測量器材(彈簧測力計(jì)和刻度尺)(2014年1次)2.拉動(dòng)彈簧測力計(jì)應(yīng)勻速,且拉力應(yīng)與斜面平行(2014年1次)3.控制變量法的使用(1)探究斜面機(jī)械效率與斜面的傾斜程度的關(guān)系時(shí),控制斜面的粗糙程度與物體的重力相同,改變斜面的傾斜程度(2)探究斜面機(jī)械效率與斜面粗糙程度的關(guān)系時(shí),控制斜面的傾斜程度與物體的重力相同,改變斜面的粗糙程度(3)探究斜面機(jī)械效率與物重的關(guān)系時(shí),控制斜面的傾斜程度與粗糙程度相同,改變物體的重力(2014年1次)4.在該實(shí)驗(yàn)中,克服物體自身重力所做的功為有用功(W有=Gh)(2014年1次)5.在該實(shí)驗(yàn)中,沿斜面的拉力所做的功是總功(W總=Fs)6.機(jī)械效率的計(jì)算(2014年1次)7.分析數(shù)據(jù)總結(jié)結(jié)論(2014年1次)8.知道斜面在生活中的應(yīng)用(如樓梯?盤山公路等)例3(’14淄博)小亮看到工人利用斜面把貨物推到車上,聯(lián)想到物理課上學(xué)過的知識(shí),提出了以下兩個(gè)問題:(1)斜面越緩越省力,是不是機(jī)械效率越高呢?(2)對(duì)于同一個(gè)滑輪組,提升的物體越重,機(jī)械效率越高;對(duì)于同一個(gè)斜面,是不是所推的物體越重,機(jī)械效率越高呢?為了解決以上問題,小亮與幾個(gè)同學(xué)一起用如圖所示的裝置進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)探究,記錄的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:例3圖實(shí)驗(yàn)次數(shù)斜面傾角物重G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面長s/m有用功W有/J總功W總/J機(jī)械效率η（％）①45°10.70.91___0.977.8②30°10.50.710.50.771.4③30°20.51.4111.4___0.771.4(1)表格中缺少2個(gè)數(shù)據(jù),請(qǐng)補(bǔ)充完整(保留一位小數(shù)).(2)在實(shí)驗(yàn)操作過程中,應(yīng)沿斜面向上_________拉動(dòng)木塊;實(shí)驗(yàn)時(shí)要使木板的傾斜角變大,應(yīng)該把木板下面的木塊向______移動(dòng)(選填“左”或“右”).(3)通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)①②的數(shù)據(jù),得出的結(jié)論是:斜面越緩越省力,機(jī)械效率越_________.勻速左低（?。?4)通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)_____的數(shù)據(jù)(選填實(shí)驗(yàn)次數(shù)),得出的結(jié)論是:對(duì)于同一斜面,機(jī)械效率與所拉物體的重力_____.無關(guān)②③【解析】(1)第一次實(shí)驗(yàn)中有用功W有=Gh=1N×0.7m=0.7J,第三次實(shí)驗(yàn)機(jī)械效率為:×100%= ×100%≈71.4%.(2)在實(shí)驗(yàn)操作過程中,為了使測力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定,便于讀出拉力大小,應(yīng)沿斜面向上勻速拉動(dòng)木塊,要使木塊的傾斜角變大,應(yīng)把木板下面的木塊向左移動(dòng).(3)觀察①②數(shù)據(jù)可以看出物重相同時(shí),斜面傾角為30°時(shí),拉力為0.7N,機(jī)械效率為71.4%,斜面傾角為45°時(shí),拉力為0.9N,機(jī)械效率為77.8%,可以得出斜面越緩越省力,機(jī)械效率越低(小).(4)根據(jù)