1、五、机械效率(二)学习目标:1 会用机械效率的计算公式进行简单的计算。2 知道影响机械效率的因素,并对提高机械效率的途径和方法进行分析。课前预习:1物理学中,将_与_的_,叫做机械效率,对于实际的机械,由于额外功的存在,总有W有用_W总,因此,机械效率总_1。2在“测定滑轮组机械效率”的实验中,用到的测量工具有 和 ,需要测量的物理量有 、 、 和 (写出名称和表示的符号)图11583在“测滑轮组机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行了两次实验,实验数据如下表所示 序号钩码重GN钩码上升的高度hcm弹簧测力计的 示数FN弹簧测力计移动的距离scm1250.6252481.1(1)在表格的空格处,
2、填上合适的数据 (2)在图1158中用笔画线代替细绳组装滑轮组 (3)第1次实验测得滑轮组的机械效率为 (4)如果将重为3N的钩码挂在同一滑轮组下,根据题中已有的信息可以判断出这时滑轮组的机械效率应在 范围内课内思考:甲 乙图11591某实验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1159所示:物理量123钩码重G(N)446钩码上升高度h(m)0.10.10.1绳端拉力F(N)1.81.42.4绳端移动距离S(m)0.30.50.3机械效率74%(1)通过表中数据可分析出实验1是用 图做的实验,实验2是用 (甲/乙)图做的实验。(2)请将表中空白处填上恰当的数据。(百分
3、号前保留整数)(3)通过实验1和实验2的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组,提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率_。(4)比较实验1和实验3可得正确结论:使用同一滑轮组,_ _,可以提高滑轮组的机械效率。图115102小明在“测滑轮组机械效率”的实验中,用如图11510甲所示的滑轮组进行了三次实验,实验数据如下表:实验次数物重G/N物体上升的高度h/cm测力计的示数F/N测力计移动的距离s/cm1632.592652.5173682.524(1)分析表中数据,回答以下问题:表中有一个数据的记录是错误的,错误的数据是 ;第3次实验中滑轮组的机械效率是 ;滑轮组的机械效率与 无关
4、。(2)小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验,如图11510乙所示。 小红多使用一个滑轮,目的是为了改变 ; 当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时,若忽略绳重及摩擦,它们的机械效率 (相同/不相同),理由是: 。课堂检测:图115111如图11511所示,在“测定滑轮组机械效率”的实验中,每只滑轮重0.6N,每只钩码重2N,共挂3只钩码,弹簧测力计的最大刻度为2.5N(1)所需的实验器材除滑轮、铁架台、钩码、弹簧测力计以外,还需 和 ; (2)该实验的原理是 ,在图上画出滑轮组绳子的正确绕法; (3)若不计绳子质量和各种摩擦,那么绳子自由端的拉力至少为 N;图11511 (4
5、)在实验中,匀速拉动绳子,弹簧测力计的示数恰为25N,钩码升高10cm,那么拉力做的总功为 J,有用功为 J,滑轮组的机械效率为 ; (5)若拿掉一个钩码,再测滑轮组的机械效率,其值和上述数值相比 (增大/不变/减小)2为探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系,小明利用长木板、刻度尺、弹簧测力计、方木块、小车等器材设计了如图11512所示的实验装置请你回答:图11512(1)实验中如何改变斜面的倾斜程度(2)为了分析数据得出结论,请你帮他设计出记录数据的实验表格(3)在这个探究实验中,需要计算的物理量有哪些,并根据所测物理量写出表达式知识梳理:五、机械效率(二)1在“测定滑轮组机械效率”的
6、实验中,如果用同一滑轮组提升数目不等的钩码,那么下列说法中错误的是 ( ) A在滑轮组许可的条件下,钩码的个数越多,效率越高 B细线上的拉力达到最大值时,滑轮组的效率最高 C滑轮组的效率与钩码个数无关 D不管钩码多少,滑轮组的机械效率都不可能超过100图11562在“测定滑轮组机械效率”的实验中,若被提升的钩码数目相同,则下列说法中正确的是 ( ) A动滑轮的个数越多越费力,机械效率越高 B动滑轮的个数越多越省力,机械效率越高 C动滑轮的个数越多越省力,机械效率越低 D机械效率由机械本身的结构决定,与动滑轮的个数无关3小张和小王同学分别用图1156所示滑轮相同但绳子绕法不同的两个滑轮组提升相同
7、的重物小张同学认为自己设计的装置(图甲所示)更省力;小王同学认为自己设计 的装置(图乙所示)机械效率更高若不计摩擦,你认为甲、乙两个装置中_更省力,而机械效率的关系是_ 图11574在做“测滑轮组机械效率”的实验中,小强和同学们组装了如图1157所示的甲、乙两个滑轮组(每只滑轮重都相同,不计摩擦和绳重)(1)对于图1157甲所示的滑轮组,如果没有刻度尺,只要测出钩码重G,然后竖直向上匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,从弹簧测力计上读出拉力值F,即可算出该滑轮组的机械效率,_。(2)比较甲、乙两滑轮组的机械效率,可知1_2(/)(3)实验后小强猜想,对于同一滑轮组(例如图乙),它的机械效率也可能不是
8、固定的,于是他用实验进行了探究,并证明自己的猜想是正确的你认为小强应采用的正确方法是什么?答: 5.小明对“斜面的机械效率与什么因素有关?”这一课题,提出了如下一些值得探究的猜想:图1158斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关;斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关;斜面的机械效率与斜面的长度有关;斜面的机械效率与物体的重力有关。给你如图1158所示的装置,请你选择上述猜想中的一项,并解答下列问题:(1)你选择的猜想是(填写序号)(2)要用图1158中的器材完成你选择的探究,还要补充的器材是:(至少写出两种);(3)在实验探究的过程中,需要控制不变的因素有:;。图11596某实验小组探究“拉力的大小
9、与斜面倾斜程度的关系”,过程如下:他们首先设计了如图1159所示的实验装置,然后用弹簧测力计将4N的重物沿斜面匀速向上拉到A点,拉力的大小如图,再将木块M分别支在斜面的 B、C两处,重复上述步骤,并测得拉力的大小分别为1N和1.3N(斜面很光滑,可忽略物体与斜面问的摩擦)请你接着解决下列问题:(1)在图1159中画出重物所受重力的示意图; (2)设计一个记录实验数据的表格(不必填入数据)。 (3)通过探究得出的结论是: ;(4)在上述实验的基础上,他们又在斜面上铺上棉布,并测得图示情况中将重物匀速拉至A点时的拉力为1.2N,则此时斜面的机械效率= 图115107用如图11510所示的实验装置测
10、量杠杆的机械效率实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升(1)实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,测力计的示数F为_N,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动距离s为0.3m,则杠杆的机械效率为_%请写出使用该杠杆做额外功的一个原因:_(2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,一位同学用该实验装置,先后将钩码挂在A、B两点,测量并计算得到下表所示的两组数据:次数钩码悬挂点钩码总重G/N钩码移动距离h/m拉力F/N测力计移动距离s/m机械效率/%1A点1.50.100.70.3071.42B点2.00.151.20.3083.3根据表中数据,能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关,钩码越重其效率越高”的结论?答:_;请简要说明两条理由:_;_