题目内容

某兴趣小组的同学在学习了斜面的机械效率的实验后,想探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关.他们经过讨论后得出了一下猜想:
a.滑轮组的机械效率可能与物体的重力有关;
b.滑轮组的机械效率可能与动滑轮的个数有关;
c.滑轮组的机械效率可能与滑轮组绕线方法有关;
d.滑轮组的机械效率可能与绳子的材料有关;
f.滑轮组的机械效率可能与匀速提升的速度有关;
g.滑轮组的机械效率可能与重物被提升的高度有关.
请你选择一个猜想设计实验方案:选择猜想________进行实验.
(1)实验所需要的实验器材有:a.滑轮若干个,b.规格相同的砝码若干个,c.细线一条,d.棉绳一条,e.铁架台,f.弹簧测力计,g.刻度尺,h.秒表
请按你所选的猜想选择适合的器材(只写字母):________.
(2)请写出必要的实验步骤:
(3)请设计出实验所需的记录数据的表格:

解:根据猜想可以探究任何一个,答案不唯一.
我选择机械效率可能与被提升物体的重力有关.
(1)在其他条件相同时,改变物重,根据W=Gh,W=Fs,η=.分别计算每一次的机械效率进行比较.所以需要器材:a,b,c,e,f,g.
(2)实验步骤:
步骤一:利用滑轮组装成滑轮组,并固定在铁架台上
步骤二:用弹簧测力计测出一个钩码的所受的重力G1
步骤三:把钩码挂在滑轮组上,用弹簧测力计拉动绳子自由端,测出所用拉力F1
步骤四:拉动绳子自由端的同时,用刻度尺分别测出钩码升高的距离h和自由端移过的距离s
步骤五:重复步骤二到步骤四,记录多组数据.
(3)实验所需的记录数据的表格:
钩码重力(N)钩码上升的高度(m)拉力(N)绳子自由端移过的距离(m)机械效率(%)
1
2
3

分析:(1)滑轮组的机械效率跟提起的物重、动滑轮的重、绳子的重、摩擦有关.
(2)用控制变量法研究滑轮组机械效率的影响因素.
(3)根据实验要求,确定测量量,确定实验器材.
点评:解决本题的关键:一是能用控制变量法探究机械效率高低的影响因素.二是知道测量滑轮组机械效率的方法,能根据实验要求,确定测量的量、实验器材和需要的表格.
练习册系列答案
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(2005?资阳)土豆是很多同学十分喜爱的一种食物.某天,物理老师组织物理课外兴趣小组的同学进行了一次“测定土豆密度”的实验.他把同学们分成3组,并准备了如下的实验器材:(已知水的密度为ρ,且ρ<ρ土豆
土豆、小刀、量筒、刻度尺、烧杯、水、弹簧秤、细线
(1)第1组选用了“土豆、小刀、刻度尺、弹簧秤、细线”,并设计了如下的实验方案:
A.用小刀从土豆上切下一正方体块;
B.用刻度尺量出该正方体的边长L;
C.用细线拴住土豆块并用弹簧秤称出它的重量G;
D.根据所学过的物理知识,写出土豆的密度表达式为ρ土豆=
G
gL3
G
gL3

(2)第2组选用了“土豆、小刀、弹簧秤、细线、量筒、水”,并设计了如下的实验方案:
A.在量筒中装入适量的水并记下水面刻度V1
B.从土豆上切下一小块,用细线拴住土豆小块并用弹簧秤称出它的重量G;
C.将土豆小块放入量筒中并记下此时水面刻度V2
D.根据所学过的物理知识,写出土豆的密度表达式为ρ土豆=
G
(V2-V1)g
G
(V2-V1)g

(3)第3组选用了“土豆、烧杯、弹簧秤、细线、水”,并设计了相应的实验方案.假如你是该小组的一员,请你将下面的实验步骤补充完整,并用测得的物理量写出土豆的密度表达式.
A.在烧杯中装入适量的水;
B.
用细线拴住土豆,用弹簧测力计测出土豆的重力G
用细线拴住土豆,用弹簧测力计测出土豆的重力G

C.
把土豆浸没在水中(土豆不与烧杯接触),用弹簧测力计测出土豆浸没在水中弹簧测力计的示数F
把土豆浸没在水中(土豆不与烧杯接触),用弹簧测力计测出土豆浸没在水中弹簧测力计的示数F

D.根据所学过的物理知识,写出土豆的密度表达式为ρ土豆=
Gρ
G-F
Gρ
G-F
用金属制成的线材(如钢筋、钢丝)受到拉力会伸长,某校课外兴趣小组的同学们决定对这一现象进行研究.对线材受力以后的伸长量的大小,他们提出了以下几种猜想:
猜想1:可能与线材所受的拉力有关
猜想2:可能与线材的长度有关
猜想3:可能与线材的横截面积有关
为验证上述猜想,它们应用物理课中学到的方法,选用同种材料制成的成品,在室温为20℃时进行上述实验,得到数据如下表:
实验
序号
长度L/m 拉力F/N
伸长x/cm
横截面积S/CM2
250 500 750 1000
1 1 0.05 0.04 0.08 0.12 0.16
2 2 0.05 0.08 0.16 0.24 0.32
3 3 0.05 0.12 0.24 0.36 0.48
4 1 0.10 0.02 0.04 0.06 0.08
5 1 0.20 0.01 0.02 0.03 0.04
请你分析上述实验数据后回答:
(1)利用第②组数据可研究猜想
1
1
,其结论是
在材料、长度、横截面积相等的情况下,线材的伸长与拉力成正比
在材料、长度、横截面积相等的情况下,线材的伸长与拉力成正比

(2)分析比较④和⑤的两组数据可研究猜想
3
3
,此时控制不变的物理量是
材料、线材的长度、拉力大小
材料、线材的长度、拉力大小

(3)要研究另一个猜想可分析比较
1、2或1、3、或2、3
1、2或1、3、或2、3
的两组数据.
(4)以上方法在研究物理问题时经常被用到,被称为
控制变量法
控制变量法
,试根据学过的物理知识在列举一例,应用这种方法研究的问题:
探究影响摩擦力因素实验
探究影响摩擦力因素实验

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