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初中三年级物理

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  • 实验题
    小刚学过“机械效率”后,产生了一个疑问:“机械的机械效率越高是否越省力?”针对这个问题,小刚借了一个弹簧测力计,利用家中的“案板”和茶缸做了以下实验:(如图所示)


    A.把茶缸放在塑料袋中,在茶缸中加入适量的水,用弹簧测力计测得茶缸和水的重力为G;
    B.用,如图所示,把茶缸通过细绳与弹簧测力计连接,拉动弹簧测力计,把盛水的茶缸匀速拉上斜面;
    C.分别测出拉力F、茶缸移动的距离s和升高的高度h;
    D.改变斜面的高度,做4次实验,记录实验数据如下表:

    (1)计算并将数据填入表中4个空格.
    (2)小刚的疑问是否得到解决?分析实验数据,能得出什么结论!
    (3)完成上面实验后,小刚又产生了一个猜想:,是否可以提高斜面的机械效率?”
    ①请运用所学的知识,说明小刚的猜想是否正确(简述理由);
    ②请你设计一个实验,进一步证明你对小刚猜想的判断.(可以简要说明在前面实验的基础上要做哪些新的实验操作)
    本题信息:2012年同步题物理实验题难度较难 来源:刘伟民(初中物理)
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本试题 “小刚学过“机械效率”后,产生了一个疑问:“机械的机械效率越高是否越省力?”针对这个问题,小刚借了一个弹簧测力计,利用家中的“案板”和茶缸做了以下实验:(...” 主要考查您对

滑轮(组)的机械效率

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  • 滑轮(组)的机械效率
滑轮组的机械效率:
有用功 W有用=Gh
总功 W=Fs
W=Gh+Gh
(不计绳重,摩擦)
额外功 W额外=W-W有用
W额外=Gh
(不计绳重,摩擦)
机械效率 (n为承担重物绳的股数)
(不计绳重,摩擦)

测量滑轮组的机械效率:
①器材:弹簧测力计、刻度尺、滑轮组
②原理:η=
③步骤:先用弹簧测力计测出物体的重力G,再按要求组装滑轮组,用弹簧测力计提起绳端匀速上升,测出作用于绳端的作用力F,确定重物和绳自由端的始、末位置,用刻度尺测出物体上升的距离h和绳子末端移动的距离s,再用公式求出滑轮组的机械效率η ;

④注意事项:一是要用弹簧测力计提起绳端匀速上升,二是要让绳端竖直上升。
提高滑轮组机械效率的方法:
1.影响滑轮组机械效率的因素滑轮组是人们经常使用的简单机械,用同一滑轮组提升物体G升高h时,滑轮组对物体做的功为有用功,而人对滑轮组的拉力F做的功为总功,F移动的距离s=nh(n为与动滑轮相连绳子的段数),则滑轮组的机械效率;若不计摩擦力,而动滑轮的重为G’,那么提升动滑轮做的功就是额外功,则滑轮组的机械效率还可表示为。讨论这个表达式可知,对于同一滑轮组(G’一定),提升重物越重,滑轮组的机械效率越高;而提升相同重物时,动滑轮越少、越轻的滑轮组,机械效率越高。

2.提高滑轮组机械效率的方法
(1)减小额外功在总功中占的比例。可采取改进机械结构、减小摩擦阻力等方法。如可使滑轮组在满载情况下工作,以增大有用功在总功中的比例,在滑轮的转轴中加润滑油,以减小摩擦阻力,或减小滑轮组中动滑轮的自重等,即在有用功一定的情况下,减小额外功,提高效率。
(2)增大有用功在总功中所占的比例,在额外功不变的情况下,增大有用功的大小。
(3)换用最简单的机械。
滑轮组拉物体水平前进时的机械效率:
W有用 W额外 W η

拉力F、物重G、物体匀速移动时与地面摩擦力f、物体移动距离s、拉力F移动距离s
W有用=f·s —— W总=F·s=F·ns
n为绳子股数

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