2018年九年級(jí)物理上冊(cè) 第十一章《機(jī)械功與機(jī)械能》探究滑輪組與斜面的機(jī)械效率 （新版）粵教滬版

探究滑輪組與斜面的機(jī)械效率本文結(jié)合探究機(jī)械效率和動(dòng)能的實(shí)驗(yàn)談?wù)効刂谱兞糠ê娃D(zhuǎn)換法的運(yùn)用。一、探究滑輪組機(jī)械效率的高低 原 理：（豎直方向提升重物) 應(yīng)測(cè)物理量：鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩子自由端移動(dòng)的距離s。 器 材：除鉤碼、鐵架臺(tái)、滑輪、細(xì)線外還需刻度尺、彈簧測(cè)力計(jì)。 結(jié)論：影響滑輪組機(jī)械效率高低的主要因素有：A提升的重物一定時(shí)，動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)越多，動(dòng)滑輪的重力越大，則額外功相對(duì)就多，機(jī)械效率越低。B滑輪組的重力一定時(shí)，提升重物越重，做的有用功相對(duì)就多, 機(jī)械效率越高。C提升的重物一定時(shí)，若各種摩擦越大，做的額外功就多，機(jī)械效率越低。注意：繞線方法和重物提升高度不影響滑輪組的機(jī)械效率。圖1例1（2015岳陽(yáng)）在“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，用同一滑輪組進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)（如圖所示），實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表。次數(shù)鉤碼重/N鉤碼上升距離/cm彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)/N彈簧測(cè)力計(jì)上升距離/cm機(jī)械效率1 2 10 0.8 30 83.3%2 4 10 1.5 30 3 6 10 30 90.9 %（1）第2次實(shí)驗(yàn)中滑輪組的機(jī)械效率為 （百分號(hào)前保留一位小數(shù)）（2）第3次實(shí)驗(yàn)中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)漏填，由圖丙可知，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為 N。（3）分析數(shù)據(jù)可得結(jié)論，是由同一滑輪組，提升的物體越重，滑輪組的機(jī)械效率 （選填“高”或“低”）。（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論推測(cè)，使用該滑輪組再次將重8N的物體勻速提升10cm，此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率可能為 。（填序號(hào)）A.71.6% B. 82.4% C. 92.1%答案 （1）88.9% （2）2.4 （3）高 （4）C二、探究斜面的機(jī)械效率 原 理：應(yīng)測(cè)物理量：小車重力G、斜面的高度h、拉力F、斜面的長(zhǎng)s。結(jié)論：影響滑輪組機(jī)械效率高低的主要因素有：A斜面的粗糙程度；B斜面的傾斜程度。圖2例2 在湛江港碼頭，小華看到工人利用斜面把貨物推到車上，聯(lián)想到上物理課時(shí)老師講過(guò)的知識(shí)，小華想探究斜面的機(jī)械效率可能與哪些因素有關(guān)？小華提出了以下的猜想：A斜面的機(jī)械效率可能與物體的重力有關(guān)。B斜面的機(jī)械效率可能與斜面的傾斜程度有關(guān)。小華同學(xué)為了證實(shí)自己的猜想是否正確，于是他用同一塊木板組成如圖12所示的裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究，記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)斜面傾角物塊重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面長(zhǎng)s/m有用功W有用/J總 功W總/J機(jī)械效率/     3005.00.64.21.23.05.0      3003.00.62.51.21.860%      4503.00.82.81.22.43.471%（1）在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)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_（選填“左”或“右”）移動(dòng)。（2）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，第次實(shí)驗(yàn)斜面的機(jī)械效率為_(kāi)%，第次實(shí)驗(yàn)中總功為_(kāi)J。（3）通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)，可驗(yàn)證小華的猜想_（填寫字母）；通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)，可以得出的探究結(jié)論是：_。（4）第次實(shí)驗(yàn)中，克服摩擦力所做的功為_(kāi) J。答案（1）勻速    左   (2)60    3.0    （3）A     在其他條件相同時(shí)，斜面的傾斜程度越大，斜面的機(jī)械效率越高（或大）；或在其他條件相同時(shí)，斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度有關(guān) （4）1.03