廣西中考物理 第12講 簡單的機(jī)械課件

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1、第一部分第一部分 考點(diǎn)研考點(diǎn)研究究第十二講第十二講 簡單的機(jī)械簡單的機(jī)械廣西廣西201120112014中考試題精編中考試題精編知識精講知識精講考點(diǎn)清單考點(diǎn)清單重難點(diǎn)突破重難點(diǎn)突破實(shí)驗(yàn)突破實(shí)驗(yàn)突破2015備考猜押備考猜押考點(diǎn)清單考點(diǎn)清單簡單機(jī)械簡單機(jī)械杠桿杠桿杠桿的定義杠桿的定義五要素五要素杠桿的平衡條件杠桿的平衡條件生活中的杠桿生活中的杠桿 定滑輪定滑輪動滑輪動滑輪滑輪組滑輪組其他簡單的機(jī)械其他簡單的機(jī)械有用功和額外功有用功和額外功機(jī)械效率機(jī)械效率機(jī)械效率機(jī)械效率滑輪滑輪_ ：杠桿可以繞其轉(zhuǎn)動的點(diǎn)：杠桿可以繞其轉(zhuǎn)動的點(diǎn)O_ ：使杠桿轉(zhuǎn)動的力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力F1_ ：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力：阻礙杠桿

2、轉(zhuǎn)動的力F2動力臂：從支點(diǎn)動力臂：從支點(diǎn)O到到_的的距離距離L1阻力臂：從支點(diǎn)阻力臂：從支點(diǎn)O到到_的的距離距離L2如下圖所示，一根硬棒，在力的作用下能繞著如下圖所示，一根硬棒，在力的作用下能繞著_轉(zhuǎn)動，這根硬棒就是杠桿轉(zhuǎn)動，這根硬棒就是杠桿.阻力作用線阻力作用線固定點(diǎn)固定點(diǎn) O支點(diǎn)支點(diǎn)動力動力阻力阻力動力作用線動力作用線杠桿的平衡條件：動力杠桿的平衡條件：動力動力臂阻力動力臂阻力阻力阻力臂臂.用用F1、F2、L1、L2分別表示動力、阻力、動分別表示動力、阻力、動力臂和阻力臂，杠桿的平衡條件可以寫作：力臂和阻力臂，杠桿的平衡條件可以寫作：_.F1L1=F2L2生活中的杠桿生活中的杠桿等臂杠桿：

3、動力臂等臂杠桿：動力臂_阻力臂阻力臂(既不省力，既不省力，也不費(fèi)力也不費(fèi)力).例：天平例：天平.省力杠桿：動力臂省力杠桿：動力臂_阻力臂阻力臂(省力，但省力，但 _距離距離)例：老虎鉗、指甲剪、開瓶例：老虎鉗、指甲剪、開瓶起、鉗子、羊角錘起、鉗子、羊角錘.費(fèi)力杠桿：動力臂費(fèi)力杠桿：動力臂 _阻力臂阻力臂(費(fèi)力，但費(fèi)力，但 _距離距離).例：鑷子、食品夾、劃船用的例：鑷子、食品夾、劃船用的船槳船槳.11111212省省=費(fèi)費(fèi)L2L1L2L1=L2省力省力情況情況F1F2（費(fèi)力）（費(fèi)力） F1=F2（不?。ú皇×Σ毁M(fèi)力）力不費(fèi)力）距離距離情況情況 費(fèi)距離費(fèi)距離 省距離省距離不 省 距 離不 省 距

4、 離也 不 費(fèi) 距也 不 費(fèi) 距離離應(yīng)用應(yīng)用實(shí)例實(shí)例撬棒、鍘刀、瓶撬棒、鍘刀、瓶蓋起子、手推車、蓋起子、手推車、鋼絲鉗鋼絲鉗釣 魚 桿 、釣 魚 桿 、鑷 子 、 筷鑷 子 、 筷子 、 縫 紉子 、 縫 紉機(jī)踏板機(jī)踏板 天平天平2. . 力臂作圖力臂作圖考情總結(jié)：考情總結(jié)：杠桿力臂作圖在廣西中考中考查的杠桿力臂作圖在廣西中考中考查的形式有三種：一種是直接對杠桿進(jìn)行力臂作圖形式有三種：一種是直接對杠桿進(jìn)行力臂作圖（動力臂，阻力臂）；另一種是結(jié)合生活實(shí)際，（動力臂，阻力臂）；另一種是結(jié)合生活實(shí)際，例如撬石塊動力臂的作圖，鍘刀的力臂作圖；例如撬石塊動力臂的作圖，鍘刀的力臂作圖；第三種是結(jié)合滑輪考查

5、動滑輪的動力臂作圖第三種是結(jié)合滑輪考查動滑輪的動力臂作圖（1）力臂作圖步驟）力臂作圖步驟步驟步驟 方法方法 一找點(diǎn)一找點(diǎn)首先在杠桿的示意圖上，確定支點(diǎn)首先在杠桿的示意圖上，確定支點(diǎn)O 二畫線二畫線畫好動力作用線及阻力作用線，畫的畫好動力作用線及阻力作用線，畫的時(shí)候要用虛線將力的作用線延長時(shí)候要用虛線將力的作用線延長 三 作 垂三 作 垂線段線段從支點(diǎn)從支點(diǎn)O向力的作用線引垂線，作出向力的作用線引垂線，作出垂足，則從支點(diǎn)到垂足的距離就是力垂足，則從支點(diǎn)到垂足的距離就是力臂臂 四標(biāo)示四標(biāo)示最后用大括號勾出力臂，在旁邊標(biāo)最后用大括號勾出力臂，在旁邊標(biāo)上字母上字母L1或或L2，分別表示動力臂和分別表示

6、動力臂和阻力臂阻力臂記憶口訣記憶口訣: :找支點(diǎn)找支點(diǎn), , 畫力的作用線畫力的作用線, , 從點(diǎn)到線從點(diǎn)到線引垂線引垂線, , 力臂就是此線段力臂就是此線段. .（2）作圖規(guī)范和注意事項(xiàng)作圖規(guī)范和注意事項(xiàng)作圖應(yīng)該用直尺、鉛筆，作出的力臂必作圖應(yīng)該用直尺、鉛筆，作出的力臂必須為實(shí)線須為實(shí)線.力臂應(yīng)該是垂直于力的方向的，所以在力臂應(yīng)該是垂直于力的方向的，所以在力臂的垂足位置應(yīng)標(biāo)明垂足直角符號力臂的垂足位置應(yīng)標(biāo)明垂足直角符號.在力的作用線上應(yīng)標(biāo)上箭頭，并加相應(yīng)在力的作用線上應(yīng)標(biāo)上箭頭，并加相應(yīng)的字母的字母.例例（20132013河池）河池）如圖所示，杠桿如圖所示，杠桿OBA處于平衡處于平衡狀態(tài)，請

7、分別畫出力狀態(tài)，請分別畫出力F1的力臂的力臂L1和力和力F2的力臂的力臂L2.例題圖例題圖例題答圖例題答圖3. 判斷滑輪組繩子段數(shù)及用力情況判斷滑輪組繩子段數(shù)及用力情況(1)不計(jì)摩擦和機(jī)械本身的重力時(shí)，不計(jì)摩擦和機(jī)械本身的重力時(shí)， .(2)只考慮動滑輪的重力，不計(jì)摩擦和繩重時(shí)，只考慮動滑輪的重力，不計(jì)摩擦和繩重時(shí)， (n為承擔(dān)物重的繩子段數(shù)為承擔(dān)物重的繩子段數(shù)).而承而承擔(dān)物重的繩子段數(shù)則可以通過擔(dān)物重的繩子段數(shù)則可以通過“隔離法隔離法”來確來確定，如下圖所示，在動滑輪和定滑輪之間畫一定，如下圖所示，在動滑輪和定滑輪之間畫一條虛線，有幾段繩子通過動滑輪條虛線，有幾段繩子通過動滑輪(或者有幾條繩

8、或者有幾條繩子與動滑輪相連子與動滑輪相連)，就有幾段繩子承擔(dān)物重，就有幾段繩子承擔(dān)物重.1FnG 物物FnGG 物物動動滑輪組的組裝：根據(jù)承擔(dān)物重的繩子段數(shù)滑輪組的組裝：根據(jù)承擔(dān)物重的繩子段數(shù)n的的奇偶性確定繩子固定端的位置，即奇偶性確定繩子固定端的位置，即“奇動偶奇動偶定定”：n為奇數(shù)，繩子的固定端在動滑輪上；為奇數(shù)，繩子的固定端在動滑輪上；n為偶數(shù)，繩子的固定端在定滑輪上為偶數(shù)，繩子的固定端在定滑輪上.4. 機(jī)械效率的計(jì)算機(jī)械效率的計(jì)算有用功有用功物體物體G上升上升高度高度為為h所做的所做的功功W有用有用Gh物體移動的物體移動的距離為距離為s所所做的有用做的有用功功：W有用有用=fs物體重

9、力物體重力G上升的高度上升的高度為為h，所做所做的功的功W有用有用Gh簡單機(jī)械簡單機(jī)械物理量物理量總功總功拉力拉力F移動移動s所做的功所做的功W總總Fs(s=nh,h為動滑輪為動滑輪上繩子承上繩子承擔(dān)的段數(shù)擔(dān)的段數(shù))拉力移動拉力移動2 s，拉力為拉力為F，所做的所做的總功為總功為：W總總F2s拉力拉力(推推力力)F移動移動s所做的功所做的功W總總Fs機(jī)械效率機(jī)械效率%100%100fsGhWW總有用%100%100fsGhWW總有用%1002f%100FWW總有用實(shí)驗(yàn)一探究杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)一探究杠桿的平衡條件（2014年年1次次、2013年年3次次、2012年年1次次、2011年年4次次）1

10、. 杠桿平衡螺母的調(diào)節(jié)（杠桿平衡螺母的調(diào)節(jié)（杠桿向右傾斜時(shí)，向杠桿向右傾斜時(shí)，向左調(diào)節(jié)平衡螺母；杠桿向左傾斜時(shí)，則向右調(diào)左調(diào)節(jié)平衡螺母；杠桿向左傾斜時(shí)，則向右調(diào)節(jié)平衡螺母節(jié)平衡螺母）（）（2014年年1次次，2013年年2次次，2011年年1次次）2. 調(diào)節(jié)杠桿使其在水平位置平衡的目的調(diào)節(jié)杠桿使其在水平位置平衡的目的（便于便于精確測量力臂精確測量力臂）（）（2013年年1次次，2011年年4次次）實(shí)驗(yàn)突破實(shí)驗(yàn)突破3. 選擇杠桿中間為支點(diǎn)的原因選擇杠桿中間為支點(diǎn)的原因（減少杠桿自重減少杠桿自重對實(shí)驗(yàn)的影響對實(shí)驗(yàn)的影響）4. 測力計(jì)從豎直拉杠桿變?yōu)閮A斜拉杠桿，測力測力計(jì)從豎直拉杠桿變?yōu)閮A斜拉杠桿，

11、測力計(jì)的示數(shù)變化（計(jì)的示數(shù)變化（2013年年2次次，2011年年1次次）5. 分析數(shù)據(jù)，總結(jié)杠桿平衡條件分析數(shù)據(jù)，總結(jié)杠桿平衡條件（2013年年2次次，2011年年1次次）6. 杠桿再平衡杠桿再平衡（2013年年1次次，2012年年1次次，2011年年2次次）7. 需要多次實(shí)驗(yàn)的目的需要多次實(shí)驗(yàn)的目的（使結(jié)論更具普遍性使結(jié)論更具普遍性）（2014年年1次次，2013年年1次次，2011年年2次次）實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)論：杠桿平衡的條件為：動力乘以動力杠桿平衡的條件為：動力乘以動力臂等于阻力乘以阻力臂，用公式表臂等于阻力乘以阻力臂，用公式表F1L1=F2L2.例例1 1（20142014昆明昆明）在探

12、究）在探究“杠桿平衡條件杠桿平衡條件”的實(shí)的實(shí)驗(yàn)中，采用了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)中，采用了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置.例例1題圖題圖（1）調(diào)節(jié)杠桿平衡時(shí)，都應(yīng)該使它在）調(diào)節(jié)杠桿平衡時(shí)，都應(yīng)該使它在_位置平衡位置平衡.根據(jù)圖示杠桿所處的位置，應(yīng)將平衡根據(jù)圖示杠桿所處的位置，應(yīng)將平衡螺母向螺母向_（選填（選填“右右”或或“左左”）調(diào)整）調(diào)整.（2）掛上鉤碼，正確調(diào)節(jié)使杠桿再次平衡）掛上鉤碼，正確調(diào)節(jié)使杠桿再次平衡.此時(shí)此時(shí)掛在杠桿上的鉤碼施加的動力、阻力方向恰好掛在杠桿上的鉤碼施加的動力、阻力方向恰好與與杠桿杠桿_，掛鉤碼位置所對應(yīng)的刻度值，掛鉤碼位置所對應(yīng)的刻度值就等于就等于_.水平水平左左垂直垂直力臂力

13、臂（3）某小組同學(xué)在杠桿左右兩側(cè)分別掛上）某小組同學(xué)在杠桿左右兩側(cè)分別掛上不同數(shù)量的鉤碼，同時(shí)調(diào)節(jié)平衡螺母使杠不同數(shù)量的鉤碼，同時(shí)調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿平衡，你認(rèn)為他們的做法是桿平衡，你認(rèn)為他們的做法是_錯(cuò)誤的錯(cuò)誤的（4）實(shí)驗(yàn)的結(jié)果如下表所示：）實(shí)驗(yàn)的結(jié)果如下表所示：動力動力（F1/N） 動力臂動力臂（L1/cm）阻力阻力（F2/N）阻力臂阻力臂（L2/cm)366325524224369234264428甲同學(xué)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后認(rèn)為杠桿平衡的條件是：甲同學(xué)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后認(rèn)為杠桿平衡的條件是：動力動力+動力臂阻力動力臂阻力+阻力臂阻力臂.乙同學(xué)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后認(rèn)為杠桿平衡的條件是：乙同學(xué)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后認(rèn)

14、為杠桿平衡的條件是：動力動力動力臂阻力動力臂阻力阻力臂阻力臂.兩個(gè)同學(xué)都認(rèn)為自己是對的，對方是錯(cuò)誤的，那兩個(gè)同學(xué)都認(rèn)為自己是對的，對方是錯(cuò)誤的，那么你認(rèn)為他們中正確的應(yīng)該是么你認(rèn)為他們中正確的應(yīng)該是_同學(xué)同學(xué).原因是原因是_同學(xué)的結(jié)論僅從部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析得到，同學(xué)的結(jié)論僅從部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析得到，不是所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都滿足他總結(jié)的結(jié)論不是所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都滿足他總結(jié)的結(jié)論.乙乙甲甲（5）下列正在使用中的杠桿：用鑷子?。┫铝姓谑褂弥械母軛U：用鑷子取砝碼、用扳手?jǐn)Q螺母、用釘錘拔釘子，屬砝碼、用扳手?jǐn)Q螺母、用釘錘拔釘子，屬于費(fèi)力的杠桿是于費(fèi)力的杠桿是_.鑷子鑷子【解析解析】（1 1）調(diào)節(jié)杠桿平衡時(shí)，都應(yīng)該使

15、它在調(diào)節(jié)杠桿平衡時(shí)，都應(yīng)該使它在水平位置平衡，使杠桿的重心落到支點(diǎn)，消除杠水平位置平衡，使杠桿的重心落到支點(diǎn)，消除杠桿自重對杠桿平衡的影響；杠桿右端低左端高，桿自重對杠桿平衡的影響；杠桿右端低左端高，要使它在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿右端的平衡螺要使它在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向左調(diào)節(jié)母向左調(diào)節(jié). .（2 2）對于直棒杠桿，如果力的方向?qū)τ谥卑舾軛U，如果力的方向與杠桿垂直，則力臂和支點(diǎn)與動力作用點(diǎn)之間的與杠桿垂直，則力臂和支點(diǎn)與動力作用點(diǎn)之間的距離相等；如果力的方向與杠桿不垂直，則力臂距離相等；如果力的方向與杠桿不垂直，則力臂小于支點(diǎn)與動力作用點(diǎn)之間的距離小于支點(diǎn)與動力作用點(diǎn)之間的距離

16、；（3 3）在掛上鉤碼后，如果出現(xiàn)不平衡，不能再在掛上鉤碼后，如果出現(xiàn)不平衡，不能再調(diào)節(jié)平衡螺母，應(yīng)通過加減鉤碼或調(diào)節(jié)鉤碼的位調(diào)節(jié)平衡螺母，應(yīng)通過加減鉤碼或調(diào)節(jié)鉤碼的位置來使其平衡；置來使其平衡；（4）乙同學(xué)是通過乙同學(xué)是通過6組實(shí)驗(yàn)結(jié)果，組實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論：杠桿平衡時(shí)得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論：杠桿平衡時(shí)：動力動力動力臂動力臂= =阻力阻力阻力臂阻力臂（或或F1L1= =F2L2）而甲同學(xué)僅僅而甲同學(xué)僅僅通過前通過前3組實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)果，具有片面性和不正組實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)果，具有片面性和不正確性確性；（；（5 5）鑷子是動力臂小于阻力臂的杠桿，鑷子是動力臂小于阻力臂的杠桿，是費(fèi)力杠桿；而扳手和釘錘是動

17、力臂大于阻力臂是費(fèi)力杠桿；而扳手和釘錘是動力臂大于阻力臂的杠桿，是省力杠桿的杠桿，是省力杠桿. .（ 1 ） 實(shí) 驗(yàn) 時(shí) 讓 支 點(diǎn) 在 杠 桿 的 中 央 是 為 了） 實(shí) 驗(yàn) 時(shí) 讓 支 點(diǎn) 在 杠 桿 的 中 央 是 為 了_；（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)加減砝碼應(yīng)使杠桿在水平位置平衡，）實(shí)驗(yàn)時(shí)加減砝碼應(yīng)使杠桿在水平位置平衡，這樣做的好處是：便于在杠桿上直接測量這樣做的好處是：便于在杠桿上直接測量_；（3）如圖所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)若用彈簧測力計(jì)在）如圖所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)若用彈簧測力計(jì)在C處處豎直向上拉，當(dāng)彈簧測力計(jì)逐漸向右傾斜時(shí)，使豎直向上拉，當(dāng)彈簧測力計(jì)逐漸向右傾斜時(shí)，使杠桿仍然在水平位置平衡，則彈簧測力計(jì)的示數(shù)杠

18、桿仍然在水平位置平衡，則彈簧測力計(jì)的示數(shù)將將_（選填（選填“變大變大”、“變小變小”或或“不不變變”），其原因是），其原因是_減小杠桿自身重對實(shí)驗(yàn)造成的影響減小杠桿自身重對實(shí)驗(yàn)造成的影響力臂力臂變大變大拉力的力臂變小拉力的力臂變小【 解析解析】 （ 1） 實(shí)驗(yàn)時(shí)讓支點(diǎn)在杠桿的中央是實(shí)驗(yàn)時(shí)讓支點(diǎn)在杠桿的中央是為了減小杠桿自身重對實(shí)驗(yàn)造成的影響；（為了減小杠桿自身重對實(shí)驗(yàn)造成的影響；（ 2 ） 當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)， 支點(diǎn)到力的支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離就是力臂，這樣便于測量力臂；作用點(diǎn)的距離就是力臂，這樣便于測量力臂；（ 3 ） 當(dāng)彈簧測力計(jì)向右傾斜時(shí)，拉力的力臂當(dāng)彈簧測力

19、計(jì)向右傾斜時(shí)，拉力的力臂變小，變小， 根據(jù)杠桿平衡條件可知拉力要變大根據(jù)杠桿平衡條件可知拉力要變大 實(shí)驗(yàn)二測量滑輪組的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)二測量滑輪組的機(jī)械效率（2014年年1次、次、2012年年1次、次、2011年年1次）次）1. 實(shí)驗(yàn)原理（實(shí)驗(yàn)原理（ ) )2. 實(shí)驗(yàn)所需測量儀器：彈簧測力計(jì)和刻度尺實(shí)驗(yàn)所需測量儀器：彈簧測力計(jì)和刻度尺3. 動滑輪的繞線（動滑輪的繞線（2012年年1次次）4. 實(shí)驗(yàn)過程中如何拉動彈簧測力計(jì)（實(shí)驗(yàn)過程中如何拉動彈簧測力計(jì)（豎直向豎直向上勻速拉動彈簧測力計(jì)上勻速拉動彈簧測力計(jì)）（）（2011年年1次次）%100%100FsGhWW總有用5. 彈簧測力計(jì)的讀數(shù)（彈簧測力計(jì)

20、的讀數(shù)（讀數(shù)時(shí)，視線要與指針讀數(shù)時(shí)，視線要與指針?biāo)角遗c刻度板面垂直水平且與刻度板面垂直）（）（2012年年1次次，2011年年1次次）6. 有用功，總功，機(jī)械效率的計(jì)算有用功，總功，機(jī)械效率的計(jì)算（2012年年1次次，2011年年1次次）7. 分析數(shù)據(jù)總結(jié)結(jié)論分析數(shù)據(jù)總結(jié)結(jié)論（2014年年1次次，2012年年1次次）8. 滑輪組機(jī)械效率的影響因素（滑輪組機(jī)械效率的影響因素（控制變量法的控制變量法的應(yīng)用應(yīng)用）（）（2014年年1次次，2012年年1次次）實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)論：用同一滑輪組，吊起數(shù)量不同的鉤碼，數(shù)量用同一滑輪組，吊起數(shù)量不同的鉤碼，數(shù)量越多，滑輪組的機(jī)械效率越高越多，滑輪組的機(jī)械效率

21、越高；鉤碼的數(shù)量鉤碼的數(shù)量相同，用重力或數(shù)量不同的動滑輪將鉤碼吊起，相同，用重力或數(shù)量不同的動滑輪將鉤碼吊起，動滑輪越輕，滑輪組的機(jī)械效率越高動滑輪越輕，滑輪組的機(jī)械效率越高. 例例2 （2014雅安雅安）某實(shí)驗(yàn)小組在測滑輪組）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)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)裝置如圖所示驗(yàn)裝置如圖所示. 實(shí)驗(yàn)次數(shù)實(shí)驗(yàn)次數(shù) 物理量物理量123鉤碼重鉤碼重G/N446鉤碼上升高度鉤碼上升高度h/m0.10.10.1繩端拉力繩端拉力F/N1.81.62.4繩端移動距離繩端移動距離s/m0.30.4機(jī)械效率機(jī)械效率74.162.5（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎

22、）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向直方向_拉動彈簧測力計(jì)，拉動彈簧測力計(jì)，使鉤碼上升使鉤碼上升. .（2）通過表中數(shù)據(jù)）通過表中數(shù)據(jù)可分析出第可分析出第2次實(shí)驗(yàn)次實(shí)驗(yàn)是用是用_（選填（選填“甲甲”或或“乙乙”）圖所示裝置做的實(shí)圖所示裝置做的實(shí)驗(yàn)驗(yàn). .例例2題圖題圖勻速（勻速直線）勻速（勻速直線）乙乙（3）通過第）通過第1次實(shí)驗(yàn)和第次實(shí)驗(yàn)和第2次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析次實(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可得出結(jié)論：使用不同的滑輪組提升相同的重物時(shí)，動滑輪的個(gè)數(shù)越多（動滑輪的質(zhì)量越物時(shí)，動滑輪的個(gè)數(shù)越多（動滑輪的質(zhì)量越大），滑輪組的機(jī)械效率大），滑輪組的機(jī)械效率_（選填（選填“越越高高”、“不變不

23、變”或或“越低越低”）.（4）小組同學(xué)再用第）小組同學(xué)再用第1次實(shí)驗(yàn)中使用的裝置做次實(shí)驗(yàn)中使用的裝置做第第3次實(shí)驗(yàn)，表中第次實(shí)驗(yàn)，表中第3實(shí)驗(yàn)中空缺的數(shù)據(jù)應(yīng)為：實(shí)驗(yàn)中空缺的數(shù)據(jù)應(yīng)為：繩端移動距離繩端移動距離s_m，機(jī)械效率，機(jī)械效率_.（ 5 ） 比較第比較第1次實(shí)驗(yàn)和第次實(shí)驗(yàn)和第3次實(shí)驗(yàn)可得出結(jié)次實(shí)驗(yàn)可得出結(jié)論：使用同滑輪組，論：使用同滑輪組，_越低越低0.30.383.3%83.3%提升的重物越重，滑輪提升的重物越重，滑輪組的機(jī)械效率越高組的機(jī)械效率越高 【解析解析】（1 1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該沿豎直方向勻速實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該沿豎直方向勻速向上拉動彈簧測力計(jì)使物體向上做勻速直線向上拉動彈簧測力計(jì)使物體向上

24、做勻速直線運(yùn)動運(yùn)動. .（2 2）題圖甲的滑輪組有題圖甲的滑輪組有3股繩子承重，股繩子承重，繩子自由端通過的距離是鉤碼上升高度的繩子自由端通過的距離是鉤碼上升高度的3倍；題圖乙的滑輪組有倍；題圖乙的滑輪組有4股繩子承重，繩子股繩子承重，繩子自由端通過的距離是鉤碼上升高度的自由端通過的距離是鉤碼上升高度的4倍倍. .分分析表中數(shù)據(jù)可知，第析表中數(shù)據(jù)可知，第2次實(shí)驗(yàn)繩子自由端移次實(shí)驗(yàn)繩子自由端移動的距離正好是鉤碼上升高度的動的距離正好是鉤碼上升高度的4倍，而乙倍，而乙圖繩子自由端通過的距離是鉤碼上升高度的圖繩子自由端通過的距離是鉤碼上升高度的4倍，所以第倍，所以第2次實(shí)驗(yàn)使用的是乙圖的裝置次實(shí)驗(yàn)使

25、用的是乙圖的裝置. .（3 3）由表中數(shù)據(jù)可知，第由表中數(shù)據(jù)可知，第1次實(shí)驗(yàn)時(shí)繩子自次實(shí)驗(yàn)時(shí)繩子自由端移動的距離正好是鉤碼上升高度的由端移動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，而倍，所以它使用的是甲滑輪組，而第第2次實(shí)驗(yàn)使用的是乙滑輪組次實(shí)驗(yàn)使用的是乙滑輪組. .顯然，甲滑輪顯然，甲滑輪組動滑輪的個(gè)數(shù)少，動滑輪質(zhì)量小，重力小，組動滑輪的個(gè)數(shù)少，動滑輪質(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，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)械效率與動滑輪個(gè)數(shù)（質(zhì)量）所以探究的是機(jī)械效率與動滑輪個(gè)數(shù)（質(zhì)量）的關(guān)系的關(guān)系. .實(shí)驗(yàn)中，第實(shí)驗(yàn)中，第1次實(shí)

26、驗(yàn)使用的甲滑輪組次實(shí)驗(yàn)使用的甲滑輪組動滑輪個(gè)數(shù)少（質(zhì)量?。錂C(jī)械效率較大動滑輪個(gè)數(shù)少（質(zhì)量?。錂C(jī)械效率較大m.m.1030所以通過這兩組實(shí)驗(yàn)可得：使用不同的滑輪所以通過這兩組實(shí)驗(yàn)可得：使用不同的滑輪組提升相同的重物時(shí)，動滑輪的個(gè)數(shù)越多組提升相同的重物時(shí)，動滑輪的個(gè)數(shù)越多（動滑輪的質(zhì)量越大），滑輪組的機(jī)械效率（動滑輪的質(zhì)量越大），滑輪組的機(jī)械效率越低越低. .（4 4）使用第使用第1次實(shí)驗(yàn)使用的甲滑輪組次實(shí)驗(yàn)使用的甲滑輪組做實(shí)驗(yàn)時(shí)，繩端通過的距離是鉤碼上升高度做實(shí)驗(yàn)時(shí)，繩端通過的距離是鉤碼上升高度的的3倍，所以繩端移動距離倍，所以繩端移動距離s s=3=3h h=3=30.1 0.1 m=

27、0.3 m=0.3 m m，有用功是有用功是W W有用有用= =GhGh=6 N=6 N0.1 m = 0.1 m = 0.6 J0.6 J，總功是總功是W W總總= =FsFs=2.4 N=2.4 N0.3 m=0.720.3 m=0.72 J J，所以機(jī)械效率所以機(jī)械效率= = 100 = = 10010083.3%.83.3%.總有用WWJ72. 0J6 . 0（5 ） 第第 1次實(shí)驗(yàn)和第次實(shí)驗(yàn)和第3 次實(shí)驗(yàn)使用的滑輪組次實(shí)驗(yàn)使用的滑輪組相同，動滑輪的重力和摩擦力一樣，只有鉤碼相同，動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)械效率與提升的的重力不同，所以探究的是機(jī)械效率

28、與提升的重物的重力的關(guān)系重物的重力的關(guān)系 而實(shí)驗(yàn)中，第而實(shí)驗(yàn)中，第1次的物重次的物重小、機(jī)械效率小，第小、機(jī)械效率小，第 3次的物重大，機(jī)械效率次的物重大，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)械效率越高的重物越重，滑輪組的機(jī)械效率越高 （1）在實(shí)驗(yàn)過程中為了測量繩子自由端拉力）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)，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)為正確的是的是_（選填（選填“A”或或“B”）同學(xué)的

29、方法；）同學(xué)的方法；（2）實(shí)驗(yàn)中要分別記下鉤碼和彈簧測力計(jì)的起）實(shí)驗(yàn)中要分別記下鉤碼和彈簧測力計(jì)的起始位置，是為了始位置，是為了_； (3)實(shí)驗(yàn)小組按照正確的測量方法，第實(shí)驗(yàn)小組按照正確的測量方法，第2次測出的次測出的拉力拉力F與鉤碼所受重力與鉤碼所受重力G的大小關(guān)系為的大小關(guān)系為F_（選填（選填“”、“31【解析解析】（1）為了測量滑輪組提升物體時(shí)的機(jī)）為了測量滑輪組提升物體時(shí)的機(jī)械效率械效率,所以需在緩慢勻速提升時(shí)讀數(shù)所以需在緩慢勻速提升時(shí)讀數(shù),所以所以B同同學(xué)正確學(xué)正確;(2)要測滑輪組的機(jī)械效率要測滑輪組的機(jī)械效率,需測出需測出G、h、F、s,根據(jù)公式根據(jù)公式= 100%計(jì)算計(jì)算.所以

30、需要測量所以需要測量鉤碼和彈簧測力計(jì)移動的距離鉤碼和彈簧測力計(jì)移動的距離,從而計(jì)算有用功從而計(jì)算有用功和總功；（和總功；（3）由于滑輪與輪軸間存在摩擦、纏）由于滑輪與輪軸間存在摩擦、纏繞滑輪組的繩子有重力，所以繩子的拉繞滑輪組的繩子有重力，所以繩子的拉F G.31FsGh實(shí)驗(yàn)三：測量斜面的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)三：測量斜面的機(jī)械效率（2012年年1次、次、2011年年2次）次）1. . 實(shí)驗(yàn)原理和測量儀器（實(shí)驗(yàn)原理和測量儀器（ ，實(shí)驗(yàn)所需測量儀器：彈簧測力計(jì)和刻度尺實(shí)驗(yàn)所需測量儀器：彈簧測力計(jì)和刻度尺）2. . 彈簧測力計(jì)運(yùn)動情況（彈簧測力計(jì)運(yùn)動情況（沿斜面做勻速直沿斜面做勻速直線運(yùn)動線運(yùn)動）( (20

31、12年年1次次，2011年年1次次) )FLGhWW總有用3. . 拉力與摩擦力的關(guān)系拉力與摩擦力的關(guān)系（拉力大于摩擦力拉力大于摩擦力）4. . 控制變量法的使用控制變量法的使用（控制斜面的粗糙程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與物體的重力相同，改變斜面的傾斜程度；控制斜面的傾斜程度與物體的重力相度；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；控制斜面的傾同，改變斜面的粗糙程度；控制斜面的傾斜程度與粗糙程度相同，改變物體的重力斜程度與粗糙程度相同，改變物體的重力）（2012年年1次次，2011年年2次次）5. . 機(jī)械效率的計(jì)算機(jī)械效率的計(jì)算（2012年年1次

32、次）6. . 分析數(shù)據(jù)，總結(jié)結(jié)論分析數(shù)據(jù)，總結(jié)結(jié)論（2011年年2次次）7. . 斜面在生活中的應(yīng)用斜面在生活中的應(yīng)用（樓梯、盤山公路樓梯、盤山公路） 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：1. .在其他條件一定時(shí)，斜面在其他條件一定時(shí)，斜面越光滑，機(jī)械效率越高越光滑，機(jī)械效率越高；2. .在其他條件一定在其他條件一定時(shí)，斜面越傾斜，機(jī)械效率越高時(shí)，斜面越傾斜，機(jī)械效率越高；3. .斜面的斜面的機(jī)械效率與物體的重力無關(guān)機(jī)械效率與物體的重力無關(guān). . 例例3 3 （20142014淄博）淄博）小亮看到工人利用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)斜面把貨物推到車上，聯(lián)想到物理課上學(xué)過的知識，提出了以

33、下兩個(gè)問題：（過的知識，提出了以下兩個(gè)問題：（1 1）斜）斜面越緩越省力，是不是機(jī)械效率越高呢？面越緩越省力，是不是機(jī)械效率越高呢？（2 2）對于同一個(gè)滑輪組，提升的物體越重，）對于同一個(gè)滑輪組，提升的物體越重，機(jī)械效率越高；對于同一個(gè)斜面，是不是機(jī)械效率越高；對于同一個(gè)斜面，是不是所推的物體越重，機(jī)械效率越高呢？所推的物體越重，機(jī)械效率越高呢？例例3題圖題圖 為了解決以上問題，小亮與幾個(gè)同學(xué)一起為了解決以上問題，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：的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)次數(shù)次數(shù)斜面斜面傾角傾角物重物重

34、G G/N/N斜面斜面高度高度h h/m/m沿斜沿斜面拉面拉力力F F/N/N斜面斜面長長s s/m/m有用有用功功W W有有/J/J總總功功W W總總/J/J機(jī)械機(jī)械效率效率（）（）45451 10.70.70.90.91 10.90.977.877.830301 10.50.50.70.71 10.50.50.70.771.471.430302 20.50.51.41.41 11 11.41.40.771.4 （1）表格中缺少）表格中缺少2個(gè)數(shù)據(jù)，請補(bǔ)充完整個(gè)數(shù)據(jù)，請補(bǔ)充完整（保留一位小數(shù)）（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）在實(shí)驗(yàn)操作過程中，應(yīng)沿斜面向上_拉動木塊；

35、實(shí)驗(yàn)時(shí)要使木板的傾斜角變拉動木塊；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大，應(yīng)該把木板下面的木塊向_移動（選填移動（選填“左左”或或“右右”）.勻速勻速左左 （3）通過對比實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，得出的結(jié)）通過對比實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論是斜面越緩越省力，機(jī)械效率越論是斜面越緩越省力，機(jī)械效率越_. （4）通過對比實(shí)驗(yàn)）通過對比實(shí)驗(yàn)_的數(shù)據(jù)（選填實(shí)的數(shù)據(jù)（選填實(shí)驗(yàn)次數(shù)）驗(yàn)次數(shù)）.得出的結(jié)論是對于同一斜面，機(jī)械得出的結(jié)論是對于同一斜面，機(jī)械效率與所拉物體的重力效率與所拉物體的重力_ . .低（?。┑停ㄐ。o關(guān)無關(guān) 【解析解析】（1 1）第一次實(shí)驗(yàn)中有用功）第一次實(shí)驗(yàn)中有用功W W有有= =GhGh

36、=1 N=1 N0.7 m=0.7 J,0.7 m=0.7 J,第三次實(shí)驗(yàn)機(jī)械第三次實(shí)驗(yàn)機(jī)械效率為：效率為： 100100 = = 100100 71.471.4； （2 2）在實(shí)驗(yàn)操作過程中，為了使測力）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木塊，要使木板的傾斜角面向上勻速拉動木塊，要使木板的傾斜角變大，應(yīng)把木塊向左移動；變大，應(yīng)把木塊向左移動；總總有有WW J 1.4J 1 （3 3）觀察、數(shù)據(jù)可以看出物重相同）觀察、數(shù)據(jù)可以看出物重相同時(shí)，斜面傾角為時(shí)，斜面傾角為3030時(shí)，拉力為時(shí)，拉力為0.7 N0.7 N，

37、機(jī)，機(jī)械效率為械效率為71.471.4，斜面傾角為，斜面傾角為4545時(shí)，拉力時(shí)，拉力為為0.9 N0.9 N，機(jī)械效率為，機(jī)械效率為77.877.8，可以得出斜，可以得出斜面越緩越省力，機(jī)械效率越低（?。?；面越緩越省力，機(jī)械效率越低（?。?； （4 4）根據(jù)題干看可看出同一斜面，探究）根據(jù)題干看可看出同一斜面，探究機(jī)械效率與重力的關(guān)系，因此要選擇斜面傾機(jī)械效率與重力的關(guān)系，因此要選擇斜面傾角相同，物重不同的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對比，所以應(yīng)角相同，物重不同的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對比，所以應(yīng)選擇、，得出結(jié)論是對同一斜面，機(jī)械選擇、，得出結(jié)論是對同一斜面，機(jī)械效率與所拉物體的重力無關(guān)效率與所拉物體的重力無關(guān). . （1 1

38、）在實(shí)驗(yàn)操作過程中，測力計(jì)的拉）在實(shí)驗(yàn)操作過程中，測力計(jì)的拉力方向應(yīng)與斜面力方向應(yīng)與斜面_，且測力計(jì)，且測力計(jì)_拉拉動；動； （2 2）實(shí)驗(yàn)過程中，用彈簧測力計(jì)拉物）實(shí)驗(yàn)過程中，用彈簧測力計(jì)拉物體在斜面上做勻速直線運(yùn)動時(shí)，物體受到體在斜面上做勻速直線運(yùn)動時(shí)，物體受到的摩擦力的摩擦力f與拉力與拉力F 大小關(guān)系為大小關(guān)系為f_F（選（選填填“”、“=”=”或或“”）；）；平行平行勻速勻速 （3 3）斜面的機(jī)械效率除與斜面的傾）斜面的機(jī)械效率除與斜面的傾斜程度有關(guān)外，請你猜想斜面的機(jī)械效斜程度有關(guān)外，請你猜想斜面的機(jī)械效率還可能與率還可能與_（寫出一個(gè)）（寫出一個(gè)）有關(guān)；有關(guān)； （4 4）斜面在生產(chǎn)

39、、生活中有著廣泛）斜面在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的應(yīng)用，請你舉出一個(gè)應(yīng)用斜面的實(shí)例：的應(yīng)用，請你舉出一個(gè)應(yīng)用斜面的實(shí)例：_._.斜面的光滑程度斜面的光滑程度盤山公路盤山公路 【解析解析】（1 1）在探究斜面機(jī)械效率的實(shí)）在探究斜面機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中，彈簧測力計(jì)的拉力方向應(yīng)與斜面保持驗(yàn)中，彈簧測力計(jì)的拉力方向應(yīng)與斜面保持平行，且彈簧測力計(jì)需要?jiǎng)蛩倮瓌?；平行，且彈簧測力計(jì)需要?jiǎng)蛩倮瓌樱?（2 2）彈簧測力計(jì)拉物體在斜面上勻速運(yùn)）彈簧測力計(jì)拉物體在斜面上勻速運(yùn)動時(shí)，需要克服摩擦力和重力做功，而機(jī)械動時(shí)，需要克服摩擦力和重力做功，而機(jī)械能守恒，因此拉力做的總功大于摩擦力做的能守恒，因此拉力做的總功大于摩擦力

40、做的功，即物體所受的摩擦力功，即物體所受的摩擦力f F； （3 3）由于需要克服摩擦力做功，為）由于需要克服摩擦力做功，為額外功，因此減小斜面的光滑程度可以額外功，因此減小斜面的光滑程度可以減小額外功，從而提高斜面的機(jī)械效率；減小額外功，從而提高斜面的機(jī)械效率； （4 4）盤山公路就是斜面在生活中的）盤山公路就是斜面在生活中的一種應(yīng)用，此類應(yīng)用還有樓梯等一種應(yīng)用，此類應(yīng)用還有樓梯等. .1.下列不屬于省力機(jī)械的是（）下列不屬于省力機(jī)械的是（）BA.門鎖把手門鎖把手B.寫字用的鉛筆寫字用的鉛筆C.自行車龍頭自行車龍頭D.扳手扳手【解析解析】 門鎖把手在使用過程中，動力臂大門鎖把手在使用過程中，動

41、力臂大于阻力臂，是省力杠桿；寫字用的鉛筆在使于阻力臂，是省力杠桿；寫字用的鉛筆在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿；用過程中，動力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿；自行車龍頭在使用過程中，動力臂大于阻力自行車龍頭在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿；扳手在使用過程中，動力臂，是省力杠桿；扳手在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿臂大于阻力臂，是省力杠桿答案：答案：B2.小明用如圖所示的滑輪組，將重為小明用如圖所示的滑輪組，將重為1.5N的物體的物體勻速提升到一定高度，在此過程中，手拉力的大勻速提升到一定高度，在此過程中，手拉力的大小實(shí)際應(yīng)該是（）小實(shí)際應(yīng)該是（）CA.小于小于0.75N

42、 B.等于等于0.75N C.大于大于0.75N D.等于等于0.5N答案：答案：C3.如圖所示，已知斜面長如圖所示，已知斜面長5m，高，高2m，拉力為，拉力為50N利用這個(gè)裝置將重為利用這個(gè)裝置將重為100N 的物體在的物體在5s內(nèi)內(nèi)勻速從斜面的底端拉到頂端則拉力做功的功率勻速從斜面的底端拉到頂端則拉力做功的功率為為_W，該裝置的機(jī)械效率為，該裝置的機(jī)械效率為_ 10040%解：因?yàn)閯踊?、繩重和摩擦都考慮在內(nèi)，所以解：因?yàn)閯踊?、繩重和摩擦都考慮在內(nèi)，所以FG =G =11111. 5N = 0. 75N .1. 5N = 0. 75N .2222解：有用功等于直接把物體勻速舉高解：有用功等于直接把物體勻速舉高2m所做的所做的功；功；W有用有用=Gh=100N2m=200J；答案：答案：100；40%