人教版八年级下学期物理 实验9 测量简单机械的机械效率

1、人教版八下物理 实验9 测量简单机械的机械效率在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某组同学用滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如下表所示。 实验钩码的钩码被提拉力绳端移机械次数重力升的高F/N动的距效率G/N度h/m离s/m120.110.366.7%230.11.40.371.4%340.11.80.3420.11.50.266.7% (1) 使用图甲的滑轮组实验时，应该沿 方向匀速拉动弹簧测力计；(2) 第 3 次实验数据是用图 （填“甲”或“乙”）所示的滑轮组测得的，其机械效率是 （结果精确到 0.1%）；(3) 通过分析第 1 、 2 、 3 次实验数据可得出结论：使用同

2、一滑轮组提升重物时，钩码越重，滑轮组的机械效率越 （填“高”或“低”），通过分析第 两次实验数据可得出结论：使用滑轮组提升相同的重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关；(4) 同组同学发现实验过程中边拉动弹簧测力计边读数，弹簧测力计示数不稳定，该同学认为应该在弹簧测力计静止时读数，你认为他的想法 （填“合理”或“不合理”）；(5) 实验中多次改变提升钩码的重力来测量滑轮组的机械效率，其目的是 （填字母序号）A. 减小摩擦力B. 多次测量求平均值C. 获得多组数据归纳出物理规律如图所示，某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验中，用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运

3、动。收集了表中的实验数据： 斜面的物块斜面拉力斜面机械次数倾斜重力高度F/N长度效率程度G/Nh/ms/m1较缓50.22.4141.7%2较陡50.53.2178.1%3最陡50.74.3181.4% (1) 实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向 移动（填“左”或“右”）。分析表中的数据可得出：斜面越缓，越 力（填“省”或“费”）。(2) 分析表格中数据可以得出结论：在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越 。若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系，应保持 不变。(3) 接着，该小组进行了第 4 次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是 0.5m

4、和 1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为 4N，则他们测得这种情况下斜面的机械效率为 ，物块所受的摩擦力为 N。(4) 斜面在生产、生活中随处可见，在盘山公路、镊子、老虎钳、汽车方向盘中，应用了斜面的是 。用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。(1) 实验时，弹簧测力计挂在 D 点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。（不考虑摩擦）i 实验中，将两个相同的钩码悬挂在 A 点，匀速将杠杆拉至图中虚线位置，弹簧测力计示数为 F，每个钩码的质量为 m，钩码上升高度 h，弹簧测力计移动距离 s，则杠杆的机械效率 1= 。（用字母表示

5、）ii 若将三个相同的钩码悬挂在 A 点匀速提高时，该杠杆的机械效率为 2，则 2 1。（填“”）iii 将同一物体分别悬挂在 A 、 B 两点，匀速使物体提高相同高度时的机械效率分别为 A 和 B，则 A B。（填“”）(2) 若将同一物体悬挂在 A 点，弹簧测力计分别挂在 C 点和 D 点时，竖直向上匀速使物体提高相同高度时的机械效率分别为 C 和 D，则 C D。（填“”）实验桌上有带横杆的铁架台、刻度尺、弹簧测力计、细绳，另外还有钩码一盒，质量不等的滑轮 2 个，滑轮的轮与轴之间的摩擦很小，可忽略不计。请选用上述实验器材证明：动滑轮的机械效率与动滑轮所受重力有关。(1) 写出实验步骤；

6、(2) 画出实验数据记录表格。答案1. 【答案】(1) 竖直向上(2) 甲；74.1% (3) 高；1 、 4 (4) 不合理(5) C【解析】(1) 使用图甲的滑轮组实验时，应该沿竖直向上方向匀速拉动弹簧测力计。(2) 从表中数据可以看到，第 3 次实验时，绳端移动的距离是钩码被提升高度的 3 倍，则承担物重的绳子股数 n=3，图甲的滑轮组合适。第 3 次实验时，其所做的有用功 W有=Gh=4N0.1m=0.4J，其所做的总功 W总=Fs=1.8N0.3m=0.54J，其机械效率是 =W有W总100%=0.4J0.54J100%74.1%。(3) 通过分析第 1 、 2 、 3 次实验数据可

7、知，都是使用同一滑轮组，随着钩码重力的增加，机械效率也在变大，可得出结论：使用同一滑轮组提升重物时，钩码越重，滑轮组的机械效率越高。滑轮组提升相同的重物，观察表中数据可知，第 1 次和第 4 次的重物重力相同，滑轮组的机械效率也相同，再根据绳端移动的距离和钩码被提升的高度关系可知，承担物重的绳子股数不同，通过分析第 1 和 4 两次实验数据可得出结论：使用滑轮组提升相同的重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关。(4) 在弹簧测力计静止时读出数据，由于不会克服摩擦做功，所以测得的拉力偏小，这个想法是不正确的，没有考虑到摩擦对滑轮组机械效率的影响。(5) 实验中多次改变提升钩码的重力来测量滑轮组的

8、机械效率，其目的是获得多组数据归纳出物理规律。2. 【答案】(1) 左；省(2) 高；斜面倾斜程度(3) 62.5%；1.5 (4) 盘山公路【解析】(1) 实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向左移动。分析表中“斜面的倾斜程度”与“拉力 F”这两项，对比斜面倾斜程度与沿斜面拉力的变化情况可知，斜面越缓越省力。(2) 由表格中的数据可知，斜面越陡，机械效率越高。若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系，应采用控制变量法，即保持斜面的倾斜程度不变。(3) 有用功是 W有=Gh=5N0.5m=2.5J，总功是 W总=Fs=4N1m=4J，他们测得这种情况下斜面的机械效率为 =W有W总

9、100%=2.5J4J100%=62.5%，第 4 次实验中的额外功是 W额=W总W有=4J2.5J=1.5J，此过程中摩擦力做的功是额外功，由 W额=Ffs 得，摩擦力是 Ff=W额s=1.5J1m=1.5N。(4) 实际生活生产中应用斜面工作原理的实例有盘山公路、螺丝钉等；镊子、老虎钳利用的是杠杆，汽车方向盘利用的是轮轴。3. 【答案】(1) i 2mghFs100% ii iii 1。iii 将同一物体由悬挂在 A 点变为 B 点时，阻力臂变大，由杠杆的平衡条件可知拉力 F 变大，杠杆提升的高度减小，额外功减小，因此有用功占总功的比例变大，即杠杆的机械效率变大，AB。(2) 若将同一物体悬挂在 A 点，弹簧测力计分别挂在 C 点和 D 点时，竖直向上匀速使物体提高相同高度时，所做的有用功相同，额外功也相同，故总功相同，根据机械效率公式知，机械效率相同，即 C=D。4. 【答案】(1) 实验步骤：将弹簧测力计调零，按示意图组装实验器材。用调好的弹簧测力计分别测出一个钩码、一个动滑轮所受的重力，分别用 G 、 G动 表示。如图所示组装实验器材，用弹簧测力计竖直向上匀速拉绳子自由端，绳子自由端所受拉力用 F 表示，绳子自由端移动的距离用 s 表示，钩码上升的高度用 h 表示。用弹簧测力计测出 F，用刻度尺分别测出 s 、 h，并把测量数据记录在表格