山东省乐陵市八年级物理下册 12.3实验 滑轮组机械效率导学案 (新版)新人教版-(新版)新人教版初中八年级下册物理学案.doc
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1、机械效率 专题一 测量滑轮组的机械效率一、实验目的:测量滑轮组的机械效率。二、实验原理:三、实验器材:钩码、滑轮、铁架台、细线、_、_。【答案】刻度尺、弹簧测力计。四、实验步骤:1弹簧测力计_,组装滑轮组;2用弹簧测力计测出钩码的重力G,并记录表中。把滑轮组和刻度尺安装好,从刻度尺读出钩码和弹簧测力计的初始位置;3_竖直向_拉动弹簧测力计,使钩码G升高h,读出弹簧测力计所示拉力F的值,用刻度尺测出钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s,填入表格。4增加钩码的数量,再做两次上面的实验。5算出有用功W有、总功W总、机械效率,并填入表格。钩码重力G/N钩码上升高度h/m弹簧测力计示数F/N弹簧测力
2、计移动的距离s/m有用功W有/J总功W总/J机械效率【答案】调零;匀速,上。五、小结:1同一滑轮组,提起的物体重力越大,机械效率越_。2不同的滑轮组,当重物相同时,动滑轮越重,机械效率越_。3若忽略绳重和摩擦,当G和G动一定时,机械效率与绕线方式_。【答案】高;低;无关。图1甲是小刚测滑轮组的机械效率的示意图。他用弹簧测力计拉动绳子自由端,将重为6N钩码钩码从A位置均速提升到B位置,同时弹簧测力计从图中的A位置均速竖直上升到B位置,在这个过程中,弹簧测力计对绳的拉力为F,弹簧测力计的示数如图1乙所示。则:(1)弹簧测力计的示数是_N;(2)弹簧测力计移动的距离为_cm;(3)拉力为F做的功是_
3、J。(4)此滑轮组的机械效率为_。【答案】(1)2.2;(2)15;(3)0.33;(4)90.9%。【难易】较易【考点】测量滑轮组的机械效率【解析】根据图得弹簧测力计的示数是2.2N;物体上升的高度为5cm;测力计移动的距离是15cm;拉力做的功W=F=2.2N=100%=90.9%。2小红和小明用两个滑轮组成一个滑轮组,研究“滑轮组的机械效率与被提升物体重力的关系”。下表是他们记录的部分实验数据。钩码重力G/N钩码上升高度h/cm弹簧测力计示数F/N弹簧测力计移动的距离s/cm机械效率341.2126102.33087%963.418(1)根据数据表格中提供的信息,在图2中画出滑轮组的绕绳
4、方式。(2)根据实验数据计算,把表格补充完整。(3)分析数据可知,使用同一个滑轮组,提升的物体重力越大,机械效率_。【答案】(2)83.3%;88.2%;(3)越高【难易】较易【考点】机械效率【解析】从表格知绳子段数为3段,根据“奇动偶定”知绳子的起端从动滑轮绕起;根据机械效率的公式=100%,可求得:1=83.3%;2=88.2%。由表格数据可知,使用同一个滑轮组,提升的物体重力越大,机械效率越高。3小陈和小林用两个滑轮,组成“一定一动”滑轮组,做“测滑轮组机械效率”的实验。下表是他们记录的部分实验数据。钩码重力G/N钩码上升高度h/cm弹簧测力计示数F/N弹簧测力计移动的距离s/cm机械效
5、率381.22483.3%6102.23090.9%953.2(1)根据数据表格中提供的信息,在图3中画出他们组装的滑轮组。(2)在第三次试验中,绳子自由端移动的距离为_cm。(3)分析实验数据可知:同一个滑轮组,_。(4)完成实验后,他们通过进一步分析发现,如果实验器材中没有_,一样可以测出滑轮组的机械效率。此时滑轮组机械效率的导出公式可写为:_。【答案】(2)15;(3)提升的物体所受重力越大,滑轮组的机械效率越高;(4)刻度尺,【难易】较易【考点】机械效率【解析】从表格知绳子段数为3段,根据“奇动偶定”知绳子的起端从动滑轮绕起;因绳子移动的距离s=nh=3分析和比较数据1、2、3可知,对
6、于同于一个滑轮组,提升的物体所受重力越大,滑轮组的机械效率越高。=,所以没有刻度尺也可以测量出滑轮组的机械效率。4用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组有两种绕线方法。阳阳和明明各选取一种方法做实验。(不计绳重和摩擦)(1)阳阳采用了如图4甲所示的绕线方法组装滑轮组。他通过滑轮组用2N的拉力F将物体M匀速提升了10cm的距离,若物体M重4.2N,则总功为_J,此滑轮组的机械效率为_。(2)明明采用了另一种绕线方法组装滑轮组,即图4乙中的绕线,则用此滑轮组也匀速提升物体M,则拉力F为_N。【答案】(1)0.6;70% (2)3【难易】中等【考点】滑轮组的机械效率【解析】利用甲图提升重物所做的总功W总
7、=Fs=2N0.6J;此滑轮的机械效率为=100%=;在不计绳重与摩擦的情况下,动滑轮的重为:G动=3F-G=32N-4.2N=1.8N,则用乙图提升物体时拉力F=N5如图5甲所示,小东同学在“探究动滑轮的特点”时,先测出了动滑轮的重力。然后按图5乙所示方式进行组装,在动滑轮下悬挂钩码(质量均为已知)。竖直向上拉住弹簧测力计使钩码静止,读出弹簧测力计的示数,记录在表格中。改变钩码的个数,重复上述步骤。比较弹簧测力计示数与_的关系,可以证明使用动滑轮有_特点。小东按5图丙组装滑轮组,继续进行了“测量滑轮组机械效率”的实验,测得的数据如下表所示:钩码重力G/N钩码上升高度h/m弹簧测力计示数F/N
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