第十一章简单机械和功----杠杆机械效率实验探究学案 苏科版物理九年级上册.docx

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1、第十一章简单机械和功-杠杆机械效率探究求简单机械的机械效率是初中物理教学的重点内容，也是近年来中考的热点问题。由于计算中涉及到总功、有用功、额外功等抽象概念，特别是滑轮组的机械效率题目中，同一滑轮组在不同负载情况下机械效率不同，有用功在具体情况中的形式不同，隐含条件的渗入，以及特殊形式的滑轮组等等，在学习的过程中常感觉困惑，易造成错解。为了解决这类问题，同学们要搞清楚以下几点：要对机械效率公式进行归类细化根据对、的具体理解，可以将机械效率的定义式进行如下归类：1、在竖直方向上，G是物体重，G动是动滑轮重，h是物体被提升的高度，也是动滑轮被提升的高度。 ，若绳重及摩擦不计，F是拉力，S是拉力F移

2、动的距离，n是动滑轮上承担力的绳的段数。，；公式都适合。若是考虑绳重和摩擦力，用滑轮组把物体提升的高度h，拉力F移动的距离S，总满足S=nh；只可用于。2、在水平方向上，由于物体是匀速运动，滑轮组对物体的拉力F与水平地面对物体的摩擦力f是一对平衡力， ，即克服水平面对物体摩擦所做的功在数值上是等于有用功。3、在斜面方向上，f是物体与斜面之间的摩擦，L是斜面的长，由于克服斜面对物体摩擦所做的功是额外功，所以 。1、(2019达孜模拟)某班同学利用杠杆做了以下的实验：（1） A：“探究杠杆的平衡条件”当杠杆静止在图甲所示的位置时，杠杆处于_（选填“平衡”或“不平衡”）状态；如图甲中，应将右端的平衡

3、螺母向_（选填“左”或“右”）调节使杠杆在水平位置平衡，这样做是为了_；小明同学用图乙所示的方法使杠杆处于平衡状态，测出此时的拉力大小为F1， 发现F1L1F2L2， 其原因是：_。（2） B：“探究杠杆的机械效率”如图丙所示装置，每个钩码的质量为m，O为支点。（支点处摩擦忽略不计）他将2只钩码悬挂在B点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，拉力为F1， 测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2， 则此次杠杆的机械效率为_。（用物理量的符号表示）他将2只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度仍为h2， 则弹簧测力计的示数将_（选填“大于”、“等于”或“小于”下同）F1，

4、 此次弹簧测力计做的功将_第一次做的功。2、(2019苏州模拟)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_N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率为_%请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：_（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，测量并计算得到下表所示的两组数据：次数钩码悬挂点钩码总重G/N钩码移动距离h/m拉力F/N测力计移动距离s/m机械效率/%1A点1.

5、50.100.70.3071.42B点2.00.151.20.3083.3根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？答：_；（选填“能”或“不能”）请简要说明两条理由：_；_3、(2018八下重庆期末)在探究“杠杆平衡条件”实验中：（每个钩码质量相等，杠杆上每小格等距）（1） 将杠杆的中点O挂在支架上，调节杠杆两端螺母使杠杆在水平位置平衡，目的是_.（2） 杠杆平衡后，小英同学在图甲所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上_个钩码，使杠杆在水平位置平衡。（3） 取下B位置的钩码,改用弹簧测力计拉杠杆的C点,使杠杆在水平位置保持平衡。当弹簧测力计由位置

6、1转至位置2的过程中,杠杆在水平位置始终保持平衡(如图乙)，测力计示数将_.（4） 接着小英把支点选到B点，如图丙，在A点挂一个钩码，在E点挂3个钩码，杠杆也恰好水平静止，她觉得此时不满足杠杆平衡条件，小英的问题在于_。（5） 完成以上实验后，小英利用杠杆来测量测量杠杆的机械效率实验时，竖直向上_拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升实验中，将杠杆拉至图中虚线位置测力计的示数F=_N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率为_%（结果精确到0.1%）其他条件不变，如果把钩码由A移至B，O、C位置不变，此杠杆的机械效率将_（选填“变

7、大”、“变小”或“不变”）。4、(2019太仓模拟)某小组同学在用杠杆测定机械效率的实验中.（1） 小敏用如右图所示的实验装置测定杠杆的机械效率。实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。a.实验中，测力计的示数F为_N，钩码总重G为1. 0N，钩码上升高度h为0.1 m时，C点上升了30cm，则杠杆的机械效率为_%。b.实验中若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是_。c.若只将钩码的悬挂点由A移至B，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将_(选填“变大”、“变小”或“不变”) 。（2） 小王用如图所示的另一实验装置测量杠杆的机械效率。O为杠杆的转轴，不

8、计摩擦。实验时，给B端施加竖直向下的力，使挂在杠杆A端的钩码缓缓上升。(图中杠杆为质量分布均匀的直棒)下表是提升物体时采集到的数据:a.第组实验中，杠杆的机械效率为_。b.由_三组实验，可以初步得出的结论:相同的杠杆，提升的物体越重效率越高。c.该实验中杠杆的效率总小于100%的原因是杠杆有自重，分析实验数据可知道杠杆的自重为_N。5、(2019八下重庆期末)小琴在实验室进行“探究杠杆的平衡条件”的实验，每个钩码重0.5 N：（1） 实验前，应调节两端的平衡螺母使杠杆在_位置平衡；这样做的目的主要是为了便于测量_。（2） 如图甲所示，在杠杆A点挂4个钩码，在B点竖直向下拉弹簧测力计，仍使杠杆平

9、衡，此时弹簧测力计的示数应为_N；当斜拉弹簧测力计，再次使杠杆平衡时，则弹簧测力计的示数将_(选填“变大”、“变小”或“不变”)。（3） 如图乙所示，图中和是家庭电路常用的两种墙壁开关，其按钮可绕面板内的轴转动。根据你的生活经验，你认为_较易损坏,这是因为按动这种开关的_较小，按动需要的力较大。（4） 用如图丙所示的实验装置测定杠杆的机械效率。实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在杠杆下面的2个钩码缓缓上升。实验中，测力计的示数F为_N，使钩码上升0.1 m，测力计移动距离为0.4 m，则杠杆的机械效率为_%。6、某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：用轻绳悬挂杠杆

10、一端的0点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在曰点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平；竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持0点位置不变)，在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2。回答下列问题：（1） 杠杆机械效率的表达式为=_。(用已知或测量的物理量符号表示)（2） 本次实验中，若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是：_（3） 若只将钩码的悬挂点由A移至c，D、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将_(选填“变大”“变小”或“不变?)。7、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

11、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_N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率为_%请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：_（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，测量并计算得到如表所示的两组数据：次数钩码悬挂点钩码总重G/N钩码移动距离h/m拉力F/N测力计移动距离s/m机械效率/%1A点1.50.100.70.3071.42B点2.00.151.20.3083.3根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重

12、有关，钩码越重其效率越高”的结论？答：_（能，不能）请简要说明两条理由：_；_（3） 若仅将钩码从A点改挂到B点，其他因素不变，则杠杆的机械效率将_（变大，变小，不变），理由是_8、(2021花都模拟)（1） 如图所示，在以O为支点质量忽略不计的杠杆上挂两个质量不等的重物A和B，调整重物的位置，使杠杆处于水平平衡状态。（忽略绳重）由图可得，A的质量_（选填“大于”、“等于”或“小于”）B的质量；请在图中画出杠杆左侧所受到的拉力F，并画出F的力臂l_；（2） 如图所示，小明分别使用甲、乙两种不同的机械匀速提升同一物体M到同一高度。测得两次拉力和物体M所受的重力如下表所示。当使用乙机械时，测得绳子

13、自由端移动的距离是物体M上升高度的3倍。根据题意在图乙中正确画出滑轮组的绕法_；使用甲提升物体M时_（选填“省力”或“费力”）；使用_（选填“甲”或“乙”）提升物体M更费力；F甲F乙GM7N8N6N利用以上数据是否能算出乙提升物体M时的机械效率？如果能，请算出结果：如果不能，请说明理由_。9、(2017九上宜兴期中)某班同学利用杠杆做了以下的实验：（1） A：“探究杠杆的平衡条件”当杠杆静止在图甲所示的位置时，杠杆处于_（选填“平衡”或“不平衡”）状态；如图甲中，应将右端的平衡螺母向_（选填“左”或“右”）调节使杠杆在水平位置平衡，这样做是为了_；小明同学用图乙所示的方法使杠杆处于平衡状态，测出此时的拉力大小为F1， 发现，F1L1F2L2,其原因是：_（2） B：“探究杠杆的机械效率”如图丙所示装置，每个钩码的质量为m，O为支点（支点处摩擦忽略不计）他将2只钩码悬挂在B点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，拉力为F1， 测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2， 则此次杠杆的机械效率为=_（用物理量的符号表示）他将2只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度仍为h2， 则弹簧测力计的示数将_（选填“大于”、“等于”或“小于”下同）F1， 此次弹簧测力计做的功将_第一次做的功10