题目内容

下面是小聪和小明做“测滑轮组的机械效率”的实验.
(1)小聪和小明两人用弹簧测力计测钩码重量时的情形分别如图甲、乙所示,你认为________是正确的(选填“甲”或“乙”)
(2)他们正确进行实验后,测出如下表中的数据,实验装置如图丙、丁所示.
物理量试验1试验2试验3
钩码重G/N446
钩码上升的高度h/m 0.1 0.10.1
绳端拉力F/N 2.0 1.4 2.8
绳端移动距离s/m 0.30.5 0.3
机械效率η 67%
①通过表中数据可分析出实验1是用________图所示的装置做的实验,实验2是用________图所示的装置做的实验,实验2的机械效率为________,实验3的机械效率为________.
②通过实验1和实验2的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组,提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率________.
③比较实验1和试验3可得正确结论:使用同一滑轮组,________可以提高滑轮组的机械效率.

解:
(1)弹簧测力计在测重力时应竖直方向使用,故选甲.
(2)①在实验1中,h1=0.1m,s1=0.3m,所以n1===3,故实验1是用丙图所示的装置进行的实验;
实验2中,h2=0.1m,s2=0.5m,所以n2===5,故实验2是用丁图所示的装置进行的实验,
机械效率η2===≈57%;
实验3中,h3=0.1m,s3=0.3m,所以n3===3,故实验3是用丙图所示的装置进行的实验,
机械效率η3===≈71%.
②实验1和2中,提升重物相同,距离相同,只是滑轮组不同,尤其是动滑轮的个数不同,实验2的机械效率低于实验1,因此可得出:使用不同的滑轮组,提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率越低;
③实验1和3中,滑轮组相同,实验3提升的重物大于实验1,机械效率也更高,说明:使用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高.
故答案为:
(1)甲;
(2)①丙;丁;57%;71%;②低;③增大提升的物重.
分析:(1)弹簧测力计在使用时,力的方向应与弹簧的轴线一致.
(2)①通过观察承担物重的绳子的段数,再分析表格中s与h的关系,可判断哪是用图甲、图乙的装置进行的实验,再根据η==求出实验2和实验3的机械效率;
②比较实验1和2的条件和机械效率大小,可得出动滑轮个数多少对滑轮组机械效率的影响;
③比较实验1和3的条件和机械效率大小,可得出提升物体的重力大小对滑轮组机械效率的影响.
点评:在此实验中,对滑轮组的分析、机械效率公式的运用和弹簧测力计的正确使用是实验的基础,同时,实验中分别探究了机械效率高低与动滑轮个数、提升物体重力等多个量的关系,因此,控制变量法的运用也十分关键.
练习册系列答案
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(2012?贵港)下面是小聪和小明做“测量定值电阻Rx”的实验
(1)图甲是小聪设计的测电阻而连接的电路,尚未完整,请用笔画线代替导线,把电路连接好,使滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表的读数变大;
(2)小聪在正确连接后,闭合开关,发现电压表的指针有明显偏转,电流表的指针几乎没有偏转,该故障的原因是
B
B
(选择下列故障原因的字母代号)
A、电阻Rx短路   B、电阻Rx断路
C、电源接线接触不良   D、电流表断路
(3)小聪在排除了电路故障后,先把滑动变阻器的滑片调到最
(选“左”或“右”)端,闭合开关,再调节滑动变阻器的滑片,测得多组数据,并由这些数据计算得定值电阻Rx的阻值为9.8Ω.
(4)小明在实验时,发现电压表已损坏,他设计了如图乙所示的电路进行试验,先把滑动电阻器的滑片调到电阻值最大处,闭合开关S1、S2,电流表的读数如图丙所示,为
0.9
0.9
A;保持滑动变阻器的滑片不动,闭合开关S1,断开开关S2时,电流表的示数为0.3A,已知滑动变阻器R1规格为“20Ω 1A”根据小明测得的数据计算出定值电阻Rx的阻值是
10
10
Ω.(设电源电压恒定)
(5)比较小聪和小明的实验,你认为
小聪
小聪
的实验结果更准确,理由是
仅做一次测量,测量误差较大,应移动滑动变阻器滑片,改变被测电阻两端的电压,进行多次测量
仅做一次测量,测量误差较大,应移动滑动变阻器滑片,改变被测电阻两端的电压,进行多次测量

(6)小明想借用学校实验室的器材测量家里电热毯的电阻(电热毯的额定电压为220V,额定功率约100W),老师告诉他,实验室有以下器材可供选用;
①电流表A1,量程“0~30mA”
②电流表A2,量程“0~0.6A”
③电流表A3,量程“0~3A”
④电压表V,有“0~3V”和“0~15V”两个量程;
⑤滑动变阻器R1“20Ω 1A”
⑥滑动变阻器R2“50Ω 0.5A”
⑦滑动变阻器R3“1kΩ 0.1A”
小明打算用12V的学生电源作为电源,为了较准确地测出电热毯的电阻值,则电流表选
电流表A1
电流表A1
;滑动变阻器选
滑动变阻器R3“1kΩ 0.1A”
滑动变阻器R3“1kΩ 0.1A”

下面是小聪和小明做“测量定值电阻Rx”的实验
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(2)小聪在正确连接后,闭合开关,发现电压表的指针有明显偏转,电流表的指针几乎没有偏转,该故障的原因是  (选择下列故障原因的字母代号)

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小明打算用12V的学生电源作为电源,为了较准确地测出电热毯的电阻值,则电流表选  ;滑动变阻器选  

 

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