人教版 物理 八年级下册 第十二章 第3节 第2课时机械效率的测量 习题课件(共18张PPT)

4．在科学探究课中，实验小组同学探究斜面的机械效率。实验前他们分析： “由于斜面不是光滑的，沿斜面向上拉物体，必定要克服摩擦做额外功，斜面 的机械效率一定受摩擦力的影响”。于是他们做了如图所示的实验，在光滑程 度一样而倾斜程度不同的斜面上匀速直线拉动物块，并设计表格记录实验数据：
实验 次数
1 2 3
(3)弹簧测力计读数时必须是拉动绳子匀速上升过程中的示数，不能用滑轮组处于
静止状态的示数；
(4)在实验中，如果没有刻度尺，只用弹簧测力计测量出拉力和物重，也可以计算
W有 出滑轮组的机械效率，即 η＝
W总
＝GFhs
＝nGF
；
(5)滑轮组的机械效率与钩码被提升的高度无关，与提升的速度无关。
基础达标练
第2课时 机械效率的测量
典题精研析
类型 滑轮组机械效率的测量
【典题】(2021·遂宁中考改编)涪江六桥建筑工地上矗立的塔吊，是用电动机来
带动滑轮组提升重物的设备。如何提高滑轮组机械效率，节约电能呢？为此同
学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究，用到的装置如图，实验
数据记录如表所示：
实验 钩码 钩码上升 绳端 绳端移动 机械 次数 重G/N 高度h/m 拉力F/N 距离s/m 效率η
机械效率η＝___5_0_%____。
(2)通过比较1、3和4三次实验数据得出：同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机
械效率___越__高____。
(3)在忽略摩擦力和绳重的前提下，通过第1次数据可算出动滑轮的重力为
___2_.2___N。
(4)以下选项中不影响滑轮组机械效率的因素是( C )
A．动滑轮的重力
机械 效率 平均值
(1)如图所示第三次实验弹簧测力计的示数为___3_.2___N。 (2)小兰在对实验数据处理的过程中出现的错误之处是： ___斜__面__的__机__械__效__率__是__变__化__的__，__不__应__计__算__平__均__值____。
(3)改正错误后，对实验数据进行分析，你对斜面机械效率问题可获得的初步结 论是___接__触__面__粗__糙__程__度__相__同__(或__光__滑__程__度__相__同__)_时__，__斜__面__越__陡__(_或__缓__)，__机__械__效__率__ _越__高__(_或__低__) __。
(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，测量并计算得到表中所示的两组数据。
实验 钩码悬 钩码总 钩码移动 拉力 测力计移动 机械 次数 挂点 重G/N 距离h/m F/N 距离s/m 效率η
1 A点 1.5
0.10 0.7
0.30 71.4%
能力提升练
3.用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。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___0_.5___N，钩码总重G 为1.0 N，钩码上升高度h为0.1 m，测力计移动距离s为0.3 m，则杠杆的机械效 率为___6_6_.7___%。请写出使用该杠杆做额外功的一个原因： ___克__服__摩__擦__和__杠__杆__自__重__做__额__外__功____。
广西中考链接
5.(2019·柳州中考)用图所示的滑轮组把物体的高度提升 h，物重为 G，所用拉力为
F，绳子自由端移动的距离为 s，则滑轮组所做的有用功 W 有＝_G_h__，滑轮组的机
Gh (或 G ) 械效率 η＝__F_s____3_F__。(用所给的字母表示)
6．(2019·玉林中考)小明在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，利用如图所示 的滑轮组进行了4次测量，测量数据如表所示：
次数
钩码所 受的重 力G/N
钩码提 升的高 度h/m
拉力 F/N
绳端移 动的距 离s/m
机械 效率η
1 1.0 0.1 0.8 0.4 31.2%
2 1.0 0.2 0.8 0.8 31.25%
3 2.0 0.1 1.2 0.4 41.6%
4 3.0 0.1 1.5
(1)根据表中的数据计算得出第4次实验时绳端移动的距离s＝___0_.4___m，
B．绳子与滑轮之间的摩擦
C．物体上升的高度
(6)为提高滑轮组机械效率节约电能，根据以上结论和生活经验，你建议可采取
的措施有(多选)___A_、__B__、__C___。
A．减轻动滑轮重
B．增加所提物体重
C．机械加润滑油
D．增加重物上升高度
【点拨】测量滑轮组机械效率的注意事项：
(1)实验过程中，要在竖直方向上匀速拉动弹簧测力计；
(2)利用弹簧测力计向上提升重物时，要避免弹簧与弹簧壳之间产生摩擦；
12
0.1
1.2
0.3 55.6%
22
0.2
1.2
0.6 55.6%
34
0.1
1.9
0.3 70.2%
44
0.1
1.3
0.5 61.5%
(1)实验中应沿竖直方向___匀__速____拉动弹簧测力计。 (2)分析表中数据可知：第4次实验是用___丙____图所示装置来完成的。 (3)通过比较1、2两次实验数据可得出：使用同一滑轮组提升相同重物， 滑轮组的机械效率与重物上升高度___无__关____(选填“有关”或“无关”)。 (4)通过比较___1_、__3___两次实验数据可得出：同一滑轮组提升的物体越重， 滑轮组机械效率越高。(填实验次数的序号) (5)通过比较3、4两次实验数据可得出：不同滑轮组提升相同重物，动滑轮 越重机械效率越___低____。
斜面 的倾斜 程度
较缓 较陡 最陡
物体 重 G/N
5.0 5.0 5.0
物体 上升 速度 h/m
0.10
0.15
0.25
沿斜 面拉 力F/N
1.6 2.2
物体 移动 距离 s/m
0.50
0.50
0.50
有用功 W有/J
0.50 0.75 1.25
总功 W总 /J
0.80 1.10
机械 效率η
63% 68%
考点 滑轮组机械效率的测量 1．如图所示是小海“测量滑轮组的机械效率”的示意图：
(1)用弹簧测力计___竖__直__向__上____匀速拉动绳子自由端，将重为3 N的物体从A位置 提升到A′位置，同时弹簧测力计从图中的B位置上升到B′位置，在这个过程中， 弹簧测力计的示数如图乙所示；
(2)物体提升的高度是___5___cm，拉力是___1_.6___ N，有用功是___0_.1_5___J，总功是 ___0_.2_4___J，该滑轮组的机械效率为___6_2_.5_%____； (3)若在图甲装置的基础上，增加一个动滑轮，改为图丙所示的装置，提升同一 物体，则滑轮组的机械效率___变__小____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
次数
沙和袋 所受的 总重力
G/N
提升高 度h/m
有用功 W有/J
拉力 F/N
绳端移 动的距 离s/m
总功
W总 /J
机械 效率η
1 0.6 0.2 0.12 0.3
0.18 66.7%
2 0.9 0.2 0.18 0.4 0.6 0.24
3 1.2 0.2 0.24 0.5 0.6 0.30 80%
请根据实验过程和实验记录，思考并回答： (1)在第一次实验中，粗心的小冬同学忘记在表格中填写绳端移动的距离s， 你认为s应该为___0_.6___m。
(2)根据表中数据，可计算得出第二次实验的机械效率为___7_5_%____。 (3)根据表中数据，分析得出所用动滑轮的重为___0_.3___ N。(绳重和摩擦忽略 不计) (4)分析三次实验中的数据，可以发现用同一个滑轮组提升重物，物重越大， 滑轮组的机械效率___越__大____。(选填“越大”“越小”或“不变”)
2 B点 2.0
0.15 1.2
0.30 83.3%
根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重力有关，钩码越重 其机械效率越高”的结论？答：__不__能_____。请简要说明两条理由： ①___两__次__实__验__时__钩__码__没__有__挂__在__同__一__位__置____； ②___仅__根__据__一__次__对__比__实__验__所__得__结__论__是__不__可__靠__的____。
2．某物理兴趣小组在测量滑轮组的机械效率，实验过程如下： ①用弹簧测力计测量沙和袋所受总重力G并填入表格。 ②按图安装滑轮组，分别记下沙袋和绳端的位置。 ③匀速拉动弹簧测力计，使沙袋升高，读出拉力F的值，用刻度尺测出沙袋上 升的高度h和绳端移动的距离s，将这三个量填入表格。 ④算出有用功W有、总功W总、机械效率η。 ⑤改变沙袋中沙子的重量，重复上面的实验。