2024-2025年中考物理復習-實驗2測定滑輪組機械效率的實驗

第頁，共頁實驗十六、測定滑輪組的機械效率實驗【實驗目的】：會測量滑輪組的機械效率?！緦嶒炘怼浚骸敬郎y數(shù)據(jù)】：物重G、拉力F、重物上升的距離h、彈簧測力計移動的距離S【實驗器材】：鉤碼、滑輪組、鐵架臺、細線、彈簧測力計、刻度尺?！緦嶒灢襟E】：=1\*GB3①用所給器材組裝如圖１所示滑輪組。=2\*GB3②將鉤碼掛在滑輪組下方，記錄下所掛鉤碼的重力，用彈簧測力計豎直拉住繩子自由端。=3\*GB3③將刻度尺放在如圖所示的位置，分別記錄下鉤碼和繩子自由端的起始位置。=4\*GB3④用彈簧測力計勻速拉動繩子自由端，使物體勻速上升一段距離，記錄彈簧測力計的讀數(shù)，并記錄物體上升后所達到的末位置以及繩子自由端上升到的末位置。=5\*GB3⑤根據(jù)測量數(shù)據(jù)，分別計算出鉤碼上升的距離ｈ和繩子自由端移動的距離ｓ，然后根據(jù)Ｗ有用＝Ｇｈ和Ｗ總＝Ｆｓ計算出有用功和總功，按η計算該滑輪組的機械效率。=6\*GB3⑥改變所掛鉤碼的重力，重復以上實驗步驟。=7\*GB3⑦鉤碼重力不變，改變動滑輪個數(shù)重復上述實驗步驟。次數(shù)鉤碼重/N鉤碼上升高度/cm滑輪組有用功/J彈簧測力計示數(shù)/N彈簧測力計移動距離/cm滑輪組總功/J機械效率%單滑輪組14101.63026102.630雙滑輪組14101.15026101.450【實驗結(jié)論】：=1\*GB3①滑輪組機械效率與物體重力和動滑輪的個數(shù)有關(guān)；=2\*GB3②同一滑輪組，提起的物重越重，滑輪組的機械效率越高；=3\*GB3③不同的滑輪組機械效率不同，且在物重相同時，動滑輪越重，滑輪組的機械效率越低【考點方向】：1、步驟：必須拉動彈簧測力計使鉤碼升高，目的：。2、結(jié)論：影響滑輪組機械效率高低的主要因素有：A。B。C。3、同一滑輪組：滑輪機械效率。4、測量機械效率時為什么不能使彈簧測力計靜止？機械效率會怎樣？答：5、實驗中改變鉤碼的數(shù)量，改變動滑輪的個數(shù)進行多次實驗的目的是什么？答：。6、通過該實驗我們可以得知：可以提高滑輪組的機械效率?！窘?jīng)典例題】【母題】：1．某實驗小組在“測滑輪組的機械效率”的實驗中得到的數(shù)據(jù)如表所示，第1、2、3次實驗裝置如圖中的甲、乙、丙所示。次數(shù)鉤碼重鉤碼上升高度測力計的示數(shù)測力計移動距離機械效率120.10.90.374.1240.11.6______________340.11.10.572.2（1）完成上表格中的數(shù)據(jù)。（2）比較1、2兩次實驗，可得的結(jié)論:使用同一滑輪組，_______可以提高滑輪組的機械效率。（3）比較2、3兩次實驗，可得的結(jié)論:使用不同的滑輪組，提升相同的重物時，動滑輪的個數(shù)越多，滑輪組的機械效率_______。（4）提高滑輪組機械效率的方法有_______。2．某實驗小組進行“測量滑輪組的機械效率”的實驗，同時“探究滑輪組的機械效率與哪些因素有關(guān)”，他們猜想滑輪組的機械效率可能與動滑輪的個數(shù)、物重和物體上升的高度等因素有關(guān)。甲乙丙（1）他們按照如圖所示的裝置進行實驗，其中乙、丙實驗用的是同一滑輪組，在實驗過程中，應_______拉動彈簧測力計。（2）他們記錄的數(shù)據(jù)如下表所示，丙實驗中滑輪組的機械效率為_______。實驗次序?qū)嶒炑b置鉤碼總重G/N鉤碼上升高度h/m拉力F/N繩子自由端移動距離s/m機械效率1甲10.10.60.283.3%2乙10.10.40.462.5%3丙20.10.650.44甲10.20.60.483.3%（3）對比分析第_______次實驗數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組的機械效率與提升的物重有關(guān).（4）對比分析第1、4次實驗數(shù)據(jù)可知，同一個滑輪組的機械效率與物體上升的高度_______。3．某實驗小組在測滑輪組機械效率的實驗中得到的數(shù)據(jù)如表，實驗裝置如圖：實驗序號123鉤碼重（N）446鉤碼上升高度（m）0.10.10.1繩端拉力（N）1.81.42.4繩端移動距離（m）0.30.50.3機械效率74%57%（1）通過表中數(shù)據(jù)可分析出實驗1是用____（甲/乙）圖做的實驗，表中空白處的數(shù)據(jù)是______．（百分號前保留整數(shù)）（2）通過實驗1和實驗2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，動滑輪的個數(shù)越多，滑輪組的機械效率______．比較實驗1和實驗3可得正確結(jié)論：使用同一滑輪組，____________，可以提高滑輪組的機械效率．4．同學們進行了“影響滑輪組機械效率因素”的實驗探究，用到的裝置如圖甲、乙、丙所示，實驗數(shù)據(jù)記錄如表所示。實驗次數(shù)鉤碼重力G/N鉤碼上升高度h/m繩端拉力F/N繩端移動距離s/m機械效率120.11.20.355.6%240.11.90.370.2%360.11.60.5420.21.20.655.6%甲乙丙（1）實驗中應沿豎直方向______拉動彈簧測力計；（2）通過比較1、4兩次實驗數(shù)據(jù)可得出：使用同一滑輪組提升相同重物，滑輪組的機械效率與重物上升高度______；（3）通過比較______兩次實驗數(shù)據(jù)可得出：同一滑輪組提升的物體越重，滑輪組機械效率越高；（4）分析表中數(shù)據(jù)可知：第3次實驗是用圖______所示裝置來完成的，第3次實驗時所做的有用功為______J，滑輪組的機械效率是______%；（5）假如第1次實驗時，不計繩重和摩擦，鉤碼重由2N增加到8N，滑輪組的效率可以達到______%。5．同學們進行了“影響滑輪組機械效率因素”的實驗探究，用到的裝置如圖甲、乙、丙所示，實驗數(shù)據(jù)記錄如表所示。實驗次數(shù)鉤碼重力G/N鉤碼上升高度h/m繩端拉力F/N繩端移動距離s/m機械效率η120.11.20.355.6%240.11.90.370.2%360.11.60.5420.21.20.655.6%（1）實驗中應沿豎直方向_________拉動彈簧測力計；（2）通過比較1、4兩次實驗數(shù)據(jù)可得出：使用同一滑輪組提升相同重物，滑輪組的機械效率與重物上升高度_________；（3）通過比較_________兩次實驗數(shù)據(jù)可得出：同一滑輪組提升的物體越重，滑輪組機械效率越高；（4）分析表中數(shù)據(jù)可知：第3次實驗是用圖_________所示裝置來完成的，第3次實驗時所做的有用功為_________J，滑輪組的機械效率是_________%；（5）假如第1次實驗時，不計繩重和摩擦，鉤碼重由2N增加到8N，滑輪組的效率可以達到_________%。6．某小組同學在探究滑輪組的機械效率與哪些因素有關(guān)時，提出了一些猜想并對猜想進行驗證。

（1）如果影響機械效率的因素有A、B、C多個，要研究其與B因素的關(guān)系，需要先控制其他幾個因素不變，而改變B因素，從而進行研究，這種研究問題的方法叫做_______；

（2）下列A、B是同學提出的兩個猜想：

猜想一：兩個相同滑輪組成的滑輪組，其機械效率與滑輪組細線的繞法有關(guān)；

猜想二：兩個相同滑輪組成的滑輪組，其機械效率與滑輪組提升的物重有關(guān)。

為了驗證上述猜想是否正確，同學們準備分別按圖1、圖2、圖3和圖4的滑輪組進行實驗。驗證猜想一的小組應按圖_______所示的兩個滑輪組進行實驗，若實驗測得兩滑輪組的機械效率大小_______（選填“相等”或“不相等”），則可初步判斷猜想一是錯誤的；驗證猜想二的小組應按圖_______所示的兩個滑輪組進行實驗，若實驗測得兩滑輪組的機械效率大小不相等，則可初步判斷猜想二是_______的（選填“正確”或“錯誤”）。7．烏海湖大橋建筑工地上矗立的塔吊，是用電動機來帶動滑輪組提升重物的設備。如何提高滑輪組機械效率，節(jié)約電能呢？為此同學們進行了“影響滑輪組機械效率因素”的實驗探究，用到的裝置如圖所示，實驗數(shù)據(jù)記錄如表所示。甲乙丙實驗次數(shù)鉤碼重力G/N鉤碼上升高度h/m繩端拉力F/N繩端移動距離s/m機械效率η120.11.20.355.6%220.21.20.655.6%340.11.90.370.2%440.11.30.561.5%（1）實驗中應沿豎直方向______拉動彈簧測力計；（2）分析表中數(shù)據(jù)可知：第4次實驗是用圖______所示裝置來完成的；（3）通過比較1、2兩次實驗數(shù)據(jù)可得出：使用同一滑輪組提升相同重物，滑輪組的機械效率與重物上升高度______；（4）通過比較______兩次實驗數(shù)據(jù)可得出：同一滑輪組提升的物體越重，滑輪組機械效率越高；（5）通過比較3、4兩次實驗數(shù)據(jù)可得出：不同滑輪組提升相同重物，動滑輪越重機械效率______；（6）為提高滑輪組機械效率、節(jié)約電能，根據(jù)以上結(jié)論和生活經(jīng)驗，你建議可采取的措施有______。A.減輕動滑輪重 B.增加所提物體重C.機械加潤滑油 D.增加重物上升高度8．小明在“測滑輪組機械效率”的實驗中，用如圖甲所示的滑輪組進行實驗，實驗數(shù)據(jù)如表。實驗次數(shù)物重物體上升的高度測力計的示數(shù)測力計移動的距離機械效率η1250.91574.1%22100.93074.1%34101.73078.4%46102.530（1）分析表中數(shù)據(jù)，可知滑輪組的機械效率與物體上升的高度______，與所提物體的重力大小______；（均選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）（2）算出第4次實驗的機械效率為______；（3）如果換用圖乙所示裝置進行實驗，把同一重物提升相同高度，需要做的額外功更______，所以機械效率更______；（均選填“大”或“小”）（4）關(guān)于用同一滑輪組提升重物時的機械效率，以下說法正確的是______；A.提升越重的物體，機械效率越大 B.有用功越大，機械效率一定越大C.額外功越大，機械效率一定越小 D.同一機械的機械效率是恒定不變的（5）在正確操作該實驗時，應該沿著豎直方向勻速拉動彈簧測力計，若某同學在實驗時加速拉動彈簧測力計，則所測得的滑輪組機械效率與正確操作實驗相比將______（選填“偏大”、“不變”或“偏小”）9．在生活和生產(chǎn)中，簡單機械有著十分重要的作用。

（1）為了探究“杠桿的平衡條件”，小明用圖甲的裝置進行實驗。實驗前，杠桿左端下沉，應將右端的平衡螺母向_______調(diào)節(jié)（選填“左”或“右”），使杠桿在水平位置平衡，目的是便于測量_______。

（2）小明用圖乙的實驗裝置探究滑輪組機械效率。實驗中用同一滑輪組提升鉤碼，記錄數(shù)據(jù)如下表。實驗次數(shù)滑輪材質(zhì)鉤碼的重力G/N鉤碼提升的高度h/m有用功拉力F/N繩端移動的距離s/m做功機械效率1鋁10.10.10.60.30.1856%2鋁20.10.21.00.30.367%3鋁20.20.41.00.60.64塑料20.20.40.80.60.4883%5塑料20.20.42.10.20.4295%①由圖乙可知，第2次實驗中彈簧測力計示數(shù)為_______N；

②由第3次實驗中滑輪組的機械效率為_______%（結(jié)果保留一位小數(shù)）；

③分析實驗數(shù)據(jù)可得：同一滑輪組，提升的物體越重，滑輪組的機械效率越高。若提升同一物體時，減小動滑輪的重力，則滑輪組的機械效率_______（選填“變大”、“變小”或“不變”）。

（3）小明用圖丙的實驗裝置探究斜面的機械效率。發(fā)現(xiàn)斜面的機械效率與斜面的傾斜程度和摩擦有關(guān)，與物重無關(guān)。保持斜面傾斜程度不變，可以采用_______的方法減小摩擦，從而提高斜面的機械效率。某次實驗測得物重、斜面長、高，若機械效率，則物體在斜面上受到的摩擦力為_______N。10．某小組在“測滑輪組機械效率的實驗”中得到數(shù)據(jù)如表所示，實驗裝置如下圖所示。

實驗次數(shù)鉤碼重量G/N鉤碼上升高度h/m繩端拉力F/N繩端移動距離s/m機械效率140.12.70.274%240.11.80.374%380.13.10.386%480.12.5（1）實驗中應沿豎直方向_______（選填“勻速”或“變速”）緩慢拉動彈簧測力計。

（2）小組